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1、中铁大桥勘测设计院徐恭义中铁大桥勘测设计院徐恭义中铁大桥勘测设计院中铁大桥勘测设计院徐恭义徐恭义悬 索 桥 设 计 与 施 工悬 索 桥 设 计 与 施 工主 要 内 容一、悬索桥概述二、悬索桥的基本结构及其设计与施工三、悬索桥铺装设计与施工四、悬索桥的施工控制与质量控制五、悬索桥施工实例六、悬索桥的养护与维修七、其他细节设计八、存在的问题九、悬索桥的发展主要内容1建桥使用功能要求大跨度悬索桥内力传递直接,充分发挥 主缆钢丝的高强度特性,跨越能大 2地形和地质非常适于建锚碇悬索桥总体经济优势因此显著 3塔高受到限制同等跨度的悬索桥比斜拉桥的主塔高度低 4建筑景观需求悬索桥对称的主缆悬链线型和雄
2、伟的主塔造型美观 5施工条件特殊大河/深谷,悬索桥构件可化整为零,施工更便利 *悬 索 桥 设 计 与 施 工悬 索 桥 设 计 与 施 工（一）悬索桥选用原则及优点（一）悬索桥选用原则及优点中铁大桥勘测设计院中铁大桥勘测设计院徐恭义徐恭义一、悬索桥概述一、悬索桥概述（二）悬索桥基本形式（1）单跨悬吊（2 ）三跨悬吊中铁大桥勘测设计院中铁大桥勘测设计院徐恭义徐恭义（二）悬索桥基本形式一、悬索桥概述（二）悬索桥基本形式（3）双链式悬吊（4）多跨悬吊5）联袂悬吊中铁大桥勘测设计院中铁大桥勘测设计院徐恭义徐恭义一、悬索桥概述（二）悬索桥基本形式（6 ）悬吊斜拉（7）自锚式中铁大桥勘测设计院中铁大桥勘
3、测设计院徐恭义徐恭义一、悬索桥概述（二）悬索桥基本形式中铁大桥勘测设计院中铁大桥勘测设计院徐恭义徐恭义一、悬索桥概述（二）悬索桥基本形式中铁大桥勘测设计院中铁大桥勘测设计院徐恭义徐恭义中铁大桥勘测设计院中铁大桥勘测设计院徐恭义徐恭义一、悬索桥概述中铁大桥勘测设计院中铁大桥勘测设计院美国 旧金山 奥克兰海湾桥美国 旧金山 奥克兰海湾桥（二）悬索桥基本形式Hsu中铁大桥勘测设计院中铁大桥勘测设计院徐恭义徐恭义一、悬索桥概述中铁大桥勘测设计院中铁大桥勘测设计院美国 旧金山 奥克兰海湾桥美国 旧金山 奥克兰海湾桥Hsu（二）悬索桥基本形式一、悬索桥概述（三）悬索桥的设计流派自美国于19 03年在纽约采
4、用空中编缆法（A S ）建成主跨48 8 m的威廉姆斯堡（W i l l i a ms b u r g ）大桥以来，真正意义上的大跨度悬索桥技术在世界范围已应用发展了100年，成为跨越千米以上最理想的桥型。据统计，全世界各类悬索桥总数已超过100座，其中跨度逾千米的已近2 0座。如表所示。中铁大桥勘测设计院中铁大桥勘测设计院徐恭义徐恭义（三）悬索桥的设计流派一、悬索桥概述20世纪世界大跨度悬索桥加劲梁主塔主缆序号 桥 名 建成地 点 跨 度 型式 型式成缆1 明石海峡大桥 1998日本本四连络桥 960+1991+960 桁梁 钢 PWS2 大贝尔特东桥 1998丹麦菲因岛 535+1624+
5、535 箱梁 砼 AS3 恒比尔桥 1981英国恒比尔河 530+1410+280 箱梁 砼 AS4 江阴长江大桥 1999中国江阴 320+1385+295 箱梁 砼 PWS5 香港青马大桥 1998中国香港 355+1377+300 箱梁 砼 AS6 维拉扎诺桥 1964美国纽约湾 370+1298+370 桁梁 钢 AS7 金门大桥 1937美国三藩湾 343+1280+343 桁梁 钢 AS8 高海岸桥 1997瑞典瓮厄曼河 317.5+1210+287.5 箱梁 砼 AS9 麦基纳克桥 1957美国麦基纳克湖 549+1158+549 桁梁 钢 AS10 南备赞大桥 工988日本本四
6、 274+1100+274 桁梁 钢 PWS11 博斯普鲁斯二桥 1988土耳其伊斯坦布尔 210+1090+210 箱梁 钢 AS12 博斯普鲁斯一桥 1973土耳其伊斯坦布尔 231+1074+255 箱梁 钢 AS13 乔治华盛顿桥 1993美国纽约 186+1067+186 箱梁 钢 AS14 来岛三桥 1999日本本四 260+1030+280 箱梁 钢 PWS15 来岛二桥 1999日本本四 250+1020+245 箱梁 钢 PWS16 4月25日桥 1966葡萄牙里斯本 483+1013+483 箱梁 钢 AS17 福斯桥 1964英国爱丁堡 409+1006+409 桁梁 钢
7、 AS18 北备赞大桥 1988日本本四 274+990+274 桁梁 钢 AS19 塞文桥 1966英国布里斯托儿 305+988+305 箱梁 钢 AS20 下津井大桥 1988日本本四 130+940+130 桁梁 钢 AS21 西陵长江大桥 1996中国三峡 225+900+225 箱梁 砼 PWS中铁大桥勘测设计院中铁大桥勘测设计院徐恭义徐恭义一、悬索桥概述（三）悬索桥的设计流派日本明石海峡大桥 L= 19 9 1m日本明石海峡大桥 L= 19 9 1m1 9 9 8 年1 9 9 8 年中铁大桥勘测设计院中铁大桥勘测设计院徐恭义徐恭义Hsu一、悬索桥概述（三）悬索桥的设计流派丹麦大
8、贝尔特桥（G r e a t Be l t ) L= 16 2 4m 丹麦大贝尔特桥（G r e a t Be l t ) L= 16 2 4m 1 9 9 8 年1 9 9 8 年中铁大桥勘测设计院中铁大桥勘测设计院徐恭义徐恭义一、悬索桥概述（三） 悬索桥的设计流派英国恒比尔桥（H u mb e r ) L= 1410m 英国恒比尔桥（H u mb e r ) L= 1410m 1 9 8 1 年1 9 8 1 年中铁大桥勘测设计院中铁大桥勘测设计院徐恭义徐恭义一、悬索桥概述（三）悬索桥的设计流派中国江阴长江大桥 L= 138 5m中国江阴长江大桥 L= 138 5m其中，美国、英国、日本和
9、中国 是悬索桥相对集中 的四个大国。由于 这些悬索桥的建设 年代和国情条件差 异，在结构特点上 形成了各自的设计 风格和设计流派。中铁大桥勘测设计院中铁大桥勘测设计院徐恭义徐恭义一、悬索桥概述（三）悬索桥的设计流派美国是修建悬索桥的先驱，起步较早。18 8 3年建成布鲁克林（Br o o k l y ）桥，中跨48 6 m。19 03年建成威廉斯堡（W i l l i a ms b u r g ）桥，中跨48 7. 5m。19 09 年建成曼哈顿（M a n h a t t a n ）桥，中跨450m。19 30年代就已成为建设悬索桥的高峰期，建成了两座跨度超过1000m的大桥乔治华盛顿桥（G
10、 e o r g e W a s h i n g t o n ）和金门大桥（G o l d e n G a t e ）。 19 40年因塔科马（Ta c o ma ）大桥风毁，悬索桥建设而一度受挫，转而进行风 洞试验研究。 19 6 4年，悬索桥技术又开始复兴，美国又建成了维拉扎诺海峡桥（Va r r a z a n o Na r r o w s ）。 此外，美国也为其他国家设计修建了多座悬索桥，如葡萄牙的4月2 5日桥、委 内瑞拉的A u g o s t u r a 桥等。中铁大桥勘测设计院中铁大桥勘测设计院徐恭义徐恭义1. 美式悬索桥美式悬索桥一、悬索桥概述（三）悬索桥的设计流派这些桥具有
11、如下一些共同特点，构成美式流派：（1）主缆：空中编缆法（A S 法）架设成缆 （2 ）加劲梁：钢桁梁适应双层桥面，并在塔处设吊拉支承 及伸缩缝 （3）桥塔：铆接或栓接钢结构 （4）吊索：竖直4股骑挂式钢丝绳 （5）索夹：左右两半式，上下采用高强螺栓水平向紧固 （6 ）鞍座：大型铸钢结构、辊轴滑移支承 （7）桥面：钢筋混凝土板中铁大桥勘测设计院中铁大桥勘测设计院徐恭义徐恭义一、悬索桥概述（三）悬索桥的设计流派美国 纽约布鲁克林桥美国 纽约布鲁克林桥 罗布林 父子设计建造 1 8 8 3 年罗布林 父子设计建造 1 8 8 3 年中铁大桥勘测设计院中铁大桥勘测设计院徐恭义徐恭义Hsu* 主缆镀锌*
12、 A S 法编缆* 气压沉箱一、悬索桥概述（三）悬索桥的设计流派美国 纽约曼哈顿桥（双层）L= 450m 19 09 年美国 纽约曼哈顿桥（双层）L= 450m 19 09 年 G . L i n d e n t h a l （林登塞尔）咨询事务所设计 * 挠度理论设计计算G . L i n d e n t h a l （林登塞尔）咨询事务所设计 * 挠度理论设计计算莫伊瑟夫（M o i s s e i f f ）莫伊瑟夫（M o i s s e i f f ）中铁大桥勘测设计院中铁大桥勘测设计院徐恭义徐恭义Hsu* 挠度理论* 结构柔细一、悬索桥概述（三）悬索桥的设计流派美国纽约哈德逊河鸟瞰
13、美国纽约哈德逊河鸟瞰中铁大桥勘测设计院中铁大桥勘测设计院徐恭义徐恭义中铁大桥勘测设计院中铁大桥勘测设计院徐恭义徐恭义一、悬索桥概述中铁大桥勘测设计院中铁大桥勘测设计院美国 旧金山 奥克兰海湾桥 L= 704m ，12 车道美国 旧金山 奥克兰海湾桥 L= 704m ，12 车道 19 33年7月9 日罗斯福总统出席开工仪式，建桥复苏经济 工程全长13. 2 k m，桥8 . 2 k m，隧1. 6 k m，工期3年4个月19 33年7月9 日罗斯福总统出席开工仪式，建桥复苏经济 工程全长13. 2 k m，桥8 . 2 k m，隧1. 6 k m，工期3年4个月Hsu（二）悬索桥基本形式* 中
14、锚碇： 多钟型沉箱水深32 m 基岩-6 5m 水上高8 4m一、悬索桥概述（三）悬索桥的设计流派美国 旧金山金门大桥 L= 12 8 0m 美国 旧金山金门大桥 L= 12 8 0m 约瑟夫. 施特劳斯建造1 9 3 7 年约瑟夫. 施特劳斯建造1 9 3 7 年中铁大桥勘测设计院中铁大桥勘测设计院徐恭义徐恭义Hsu*南塔：离岸340m 水深20m一、悬索桥概述（三）悬索桥的设计流派中铁大桥勘测设计院中铁大桥勘测设计院徐恭义徐恭义美国金门大桥19 37年HsuHsu一、悬索桥概述（三）悬索桥的设计流派中铁大桥勘测设计院中铁大桥勘测设计院徐恭义徐恭义美国金门大桥横梁加固( 19 51年）Hsu
15、6 车道H = 7. 6 2 m一、悬索桥概述（三）悬索桥的设计流派美国 维拉扎诺桥（双层12 车道, 4根主缆) L= 12 9 8 m美国 维拉扎诺桥（双层12 车道, 4根主缆) L= 12 9 8 m Ot h ma r H . A mma n nOt h ma r H . A mma n n（阿曼）设计1 9 6 4年阿曼）设计1 9 6 4年中铁大桥勘测设计院中铁大桥勘测设计院徐恭义徐恭义阿曼阿曼重量就是刚度重量就是刚度一、悬索桥概述（三）悬索桥的设计流派美国 维拉扎诺桥 （Va r r a z a n o ) 俯视美国 维拉扎诺桥 （Va r r a z a n o ) 俯视中铁
16、大桥勘测设计院中铁大桥勘测设计院徐恭义徐恭义一、悬索桥概述（三）悬索桥的设计流派中铁大桥勘测设计院中铁大桥勘测设计院徐恭义徐恭义美国 麦基那克海峡大桥 L=1158m D a v i d B a r n a r d St e i n m a n （斯坦因曼）设计 1 9 5 7 年D a v i d B a r n a r d St e i n m a n （斯坦因曼）设计 1 9 5 7 年*桥面 透风格栅*主缆 中央扣*沉箱基础 填石压浆 水深-64m一、悬索桥概述（三）悬索桥的设计流派中铁大桥勘测设计院中铁大桥勘测设计院徐恭义徐恭义葡萄牙4月25日桥 塔格斯河（Taugus river）大桥 L=1013m h70m 1966年 David Barnard Steinman设计*南塔 沉箱基础 深度79.2m*1993年改5车道*6车道铁道一、
