现代悬索桥及发展史.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除 悬索桥也叫吊桥，是跨越能力最大的一种桥型。它是由主缆、加劲梁、主塔、鞍座、锚碇、吊索等构件构成的柔性悬吊体系。成桥时，主要由主缆和主塔承受结构自重，加劲梁受力由施工方法决定。在两个高塔之间悬挂两条缆索，靠缆索吊起桥面，缆索固定在高塔两边的锚碇上，由锚碇承载整座桥的重量。成桥后，结构共同承受外荷作用，受力按刚度分配。悬索桥的构思据说来自猴桥，它是由若干强壮的猴子组成一条悬链来让病猴或年老体衰的猴子通过的桥梁。最原始的人类悬索桥采用植物类的竹子或藤条来制造悬索。我国四川省的灌县早在千年之前就出现竹索桥。17世纪开始出现铁链作悬索的桥梁。我国四川省大渡河上泸定桥是在1706年建成的。利用钢缆绳、钢铰线和钢丝等现代钢代钢材来制造的悬索桥则基本上是进入20世纪后才开始出现的。悬索桥历史悠久各个时期都有它不同的特点，现代悬索桥的发展更是如日中天，迄今出现了四次高峰：一、1930年前后美国的悬索桥第一次发展高峰美国在1903年和1909年分别建成了主跨为488m的威廉姆斯堡和主跨为448m的哈曼顿桥两座在空中用编丝轮将钢丝编拉后组成主缆的悬索桥。20世纪20年代美国建成两座主跨超过500m的悬索桥。它们分别是1926年在费城跨越特拉华河建成的主跨为533m的本杰明-富兰克林桥（又名费城-坎姆登桥），和1929年在底特律建成的主跨564 m的大使桥。在此期间美洲其他国家也建成不少中小跨度悬桥。 20世纪30年代是美国修建大跨度悬索桥的最兴旺时期，1931年建成跨度首先突破千米的乔治华盛顿桥（主跨达1067 m）。1936年建成旧金山-奥克兰海湾大桥，此桥分东西两桥，其中西桥是两座串联衔接的孪生悬索桥，每座均为三跨悬吊，主跨均为704 m，采用加劲钢桁梁。继此之后在1937年又建成举世闻名的金门大桥，主跨为1280 m，曾保持世界最大桥梁跨度记录达27年之久。以上这些悬索桥的建成，包括两座跨度大于千米的桥梁，形成美国悬索桥的第一次发展高峰，主跨1280 m的金门大桥为其代表。但是20世纪40年代悬索桥发展却遇到了挫折。1940年在华盛顿州建成主跨为853 m的塔科马老桥因加劲梁断面抗风稳定性差，在建成当年的11月7日近中午的时候被风吹断。导致整个世界的悬索桥建设事业的发展整整停止了10年之久。1940年塔科马老桥发生事故之后，成立了塔科马桥的事故调查委员会，经过利用风洞进行三维模型试验，肯定了无衰减的反复力逐渐累积起来以后可以发生极度的共振乃至破坏。1950年按原有跨度重建塔科马新桥。在新桥的设计中，决定将加劲梁改为钢桁梁。通过塔科马新桥的设计，悬索桥的模型风洞试验从此在设计中成为必要的手段。50年代中，美国在克服了风灾挫折后重整旗鼓再度致力于修建大跨度悬索桥。1951年首先于威明登建成主跨为655 m的特拉华纪念桥。1957年又建成主跨为1158 m的麦基纳克湖口大桥和主跨为610 m的华尔特惠斯曼桥。以上的重建、加固与新建形成了悬索桥复杂的局面。二、20世纪60年代欧美的悬索桥第二次发展高峰进入60年代后，美国首先在1960年于纽约的圣劳伦斯河上建成跨度655m的Seaway Skyway桥， 1964年又在纽约海湾建成主跨超过金门大桥18m的维拉扎诺海峡桥，此桥的世界桥梁第一大跨度记录曾保持了17年之久，一直到1981年才被英国的主跨为1410m的恒伯尔桥打破。欧洲最早的大跨度悬索桥是60年代前夕法国建成的主跨为608m的坦卡维尔桥。其后，英国在1964年与1966年先后在苏格兰和布里斯托尔建成主跨为1006m的福斯公路桥与主跨为988m的首次采用钢箱梁与斜吊索闻名于世的塞文桥。葡萄牙于1966年也在其首都里斯本建成主跨为1013m的4月25日大桥。以上这些悬索桥的建成形成第二次悬索桥发展高峰，并以美国主跨1298m的维拉扎诺桥和英国主跨988m的塞文桥为代表。三、20世纪70年代80年代的欧洲与日本的悬索桥第三次发展高峰在欧洲，1973年丹麦在土耳其伊斯坦布尔建成主跨为1074m的博斯普鲁斯海峡第一大桥。到1981年英国建成当时世界第一大跨度（1410m）的恒伯尔桥，并一直将此记录保持到1998年，也达到17年之久。除此之外，土耳其于1988年又建成主跨为1090m的博斯普鲁斯海峡第二桥。到80年代为止，日本在本四联络桥的初期建设中已经建成了因岛大桥、大岛大桥、大鸣门桥、下津井大桥、南备赞大桥和北备赞大桥六座大跨度的悬索桥。综上所述，在70年代-80年代共出现千米以上大跨度悬索桥四座，形成悬索桥发展史上的第三次高峰。其代表是英国的恒伯尔桥与日本的南备赞大桥。四、20世纪90年代以亚洲为主的悬索桥第四次发展高峰进入20世纪90年代，世界悬索桥的发展中心已从欧美移至亚洲。并进入了修建悬索桥的鼎盛时期，目前，跨径超过1000米的悬索桥有近20座。日本在本四联络桥的后期建设中出现再度破记录的主跨达1990m的明石海峡大桥，以及来岛一桥、二桥与三桥，其中来岛二桥与三桥的主跨都越过千米，分别为1020m与1030m。此外，日本还建成主跨为570m的彩虹桥与主跨为720m的白鸟大桥。20世纪90年代初开始，中国也进入发展悬索桥的队伍之中。20世纪来建成的主跨为1385m的江阴大桥与主跨为1377m香港青马大桥分别已插身世界大跨度桥梁序列中的第六位第七位。中国除了上述两座跨度大于千米的悬索桥之外，已经在90年代中建成厦门海沧大桥，西陵长江大桥，广东虎门大桥，广东汕头海湾大桥及重庆丰都长江大桥等。并且润扬长江大桥南汊主桥为主跨径长1490米的单孔悬索桥，是目前中国第一、世界第三的特大跨径悬索桥。 除亚洲外，90年代在欧洲也建成两座跨度为千米以上的悬索桥，其中一座为主跨1624m的丹麦大贝尔特东桥（世界第二），另一座为