悬索桥与斜拉桥之鉴赏

1、悬索桥与斜拉桥之鉴赏肖佳会 摘要：本文从悬索桥和斜拉桥的景观构成要素和景观设计的重点,主要就国内为著名的悬索桥和斜拉桥赏析为主,使更多人能欣赏并爱上此两种桥.关键词：悬索桥 斜拉桥 美学鉴赏 世界知名桥梁介绍“美学”一词来源于希腊语。其原意为感觉、感性认识，因而美学可定义为研究感性认识的科学。 美学是一门研究美、美感及美的创造的科学。而对于美的最真实的写照无异于桥梁,而与桥梁之中又以悬索桥和斜拉桥最为有特色,且经久不衰。一：悬索桥1. 悬索桥发展史悬索桥也叫吊桥，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，

2、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。 从19世纪末至20世纪前半期是美国长大悬索桥的黄金

3、时代，于1883年建成的布鲁克林桥虽经百年沧桑仍在使用，它既是钢桥历史纪念的里程碑，也是纽约的象征，由于时代技术的制约墩实厚重的石塔沿袭了古典样式。2. 悬索桥美学特征l 比例均衡：悬索桥与梁桥相比，增加的桥塔和主缆协调了后者水平方向单维突出的构图比例，向上伸展的桥塔的动势和水平方向延伸的加劲梁的动势在保持令人满意的视觉平衡的同时，可创造出更大范围的景观形象。l 气势磅礴、宏伟壮观：目前只有悬索桥能达到最大跨径，气势磅礴，无与伦比。其高耸的主塔、粗壮的主缆、强劲的大梁将很大的空间一跨而过，具有很强的力动感与跨越感，构成宏伟壮观的景观形象。l 刚柔并济、形态优美：悬索桥桥塔高耸，缆索下悬，凭虚飞

4、渡，高下起伏，气韵生动，梁、塔、缆索简洁的几何构图及柔性曲线与刚劲直线的结合，使桥形清晰、动态分明，充分体现了力线明快、简洁流畅、功能与形式统一的优美形态。l 具有广泛的社会性：大跨度悬索桥雄伟壮观，在环境中易形成全新的景观，桥梁竣工之时，即成为该地域的象征、标志和游览景点。除了促进该地域的经济发展外，还将对改善环境有重大作用。因此，对悬索桥景观的预想和设计就不仅仅是桥梁技术人员的任务，也是城市规划、环境部门，建筑家、艺术家乃至当地居民十分关注并应参与建议的问题，具有广泛的社会性。3. 不同国家的悬索桥分类l 美国式悬索桥 其基本特征式采用竖直吊索，并用钢桁架作为加劲梁。这种形式的悬

5、索桥绝大部分为三跨地锚式。加劲梁是不连续的，在主塔处有伸缩缝，桥面为钢筋混凝土桥面，主塔为钢结构。其优点是可以通过增加桁架高度来保证桥梁有足够的刚度，且便于实现双层通车。l 英式悬索桥 60年代英国提出了新型的悬索桥，突破了悬索桥的传统形式。英国式悬索桥的基本特征是采用呈三角形的斜吊索和高度较小的流线型扁平翼状钢箱梁作为加劲梁。除此之外，这种形式的悬索桥采用连续的钢箱梁作为加劲梁，桥塔处设有伸缩缝，用混凝土桥塔代替钢桥塔。有的还将主缆与加劲梁在主跨中点处固结。英式悬索桥的优点是钢箱加劲梁可减轻恒载，因而减小了主缆的截面，降低了用钢量总造价。 l 日式悬索桥 日本的

6、悬索桥出现在20世纪70年代以后，国际上悬索桥的技术发展已日臻完善，日本结合自己的国情，吸收了世界上先进的技术，形成了日式流派，其主要特征是：主缆一律采用预制束股法架设成缆。加劲梁主要沿袭美式钢桁梁形式，少数公路桥也开始采用英式流线形箱梁结构。吊索沿用美式竖向4股骑挂式钢丝绳。桥塔采用钢结构，主要采用焊接，少数用栓接。鞍座采用铸焊混合式，主缆采用预应力锚固系统。l 混合式悬索桥 其特点是采用竖直吊索和流线型钢箱梁作为加劲梁。混合式悬索桥的出现，显示了钢箱加劲梁的优越性，同时避免了采用有争议的斜吊索。4. 世界知名悬索桥悬索桥世界排名序号桥名主跨(米)主要结构形式所在国家建成年限1明石

7、海峡大桥1991简支钢桁日本19982西堠门大桥1650钢箱中国20073大带桥1624连续钢箱丹麦19984润阳长江大桥1490钢箱中国20055亨柏桥1410钢箱英国19816江阴长江大桥1385简支钢箱中国19997香港青马大桥1377连续钢箱中国19978费雷泽诺桥1298.5简支钢桁美国19649金门大桥1280简支钢桁美国193710武汉阳逻长江公路大桥1280钢箱中国2008l 日本明石海峡大桥日本明石海峡大桥本桥桥面设有6车道，通航净空高为65m。原来曾计划在下层桥面上修建铁路，但并未采纳。因铁路荷载 要求有4条主缆，而公路交通只要2条主缆就足够了。该桥2根主缆直径为1122m

8、m，为世界上直径 最大的主缆；主缆钢丝的极限强度为1800MPa，也是世界记录。主缆由预制平行钢丝束组成，这项工艺也适用于同样规模的悬索桥。牵引钢丝由直升飞机牵引跨越明石海峡，这是世界上首次应用的新工艺1995年1月，日本神户地区发生里氏72级地震。造成5000多人死亡。震中位于明石海峡大桥南端，距神户几公里。明石海峡大桥经历了一次严竣的抗震检验，因为桥址处的震级也接近里氏8级，当时在距该桥50km远的桥梁与建筑都已经倒塌。地震发生时，该桥刚刚完成桥塔与主缆施工工作，开始架设加劲梁。日本明石海峡大桥，世界上最大跨度的桥梁，包含多项世界纪录。根据初步研究，明石海峡大桥设计荷载可承受里氏85级地震

9、，该桥在阪神地震中仅有微小损坏，由于地面运动。两塔基础之间的距离增加了80cm，桥塔顶倾斜了10cm，使主跨增加了近80cm，从而接近于1991m，主缆垂度因此减少了130cm。1l 江阴长江公路大桥江阴长江公路大桥，悬索桥结构。主跨1385m。门式钢筋混凝土塔柱，柱高193m，中设横梁三道。悬索桥的主缆是全桥最重要的承重构件，主缆的长度和线型对全桥的几何形状具有决定性影响。江阴大桥的主缆采用预制平行索股法(PPWS)编制而成。每根索股由127根直径5.35mm、强度1,600MPa的高强镀锌钢丝所组成，重50t。索股长度为2,180m，两端采用套筒式热注锚。锚杯用铸钢制成，内浇锌铜合金。索股

10、在工厂内加工后，绕卷在卷轴上，运往工地。主跨的主缆由169根索股构成，共21,463根钢丝。边跨比主跨增加8根索股。主跨主缆直径达876mm，边跨主缆直径达897mm，主缆用高强镀锌钢丝达16,800t。江阴大桥的悬挂系统主要由安装在主缆上的索夹、吊索和安装在钢箱梁上的耳板组成。吊索间距为16m，吊索长度大于10m的用直径5mm平行钢丝索股，而小于10m长的吊索用直径80mm的钢丝绳，其柔性较好，适用于刚度较大的短吊索。主缆钢丝在跨过塔顶和进入鞍部分散锚固时，对混凝土都会产生很大压力，故必须设置鞍座和散索鞍。在江阴大桥中，这些构件都采用铸焊组合件，每个鞍座包括底板重达172t，散索鞍为78t。

11、主跨钢箱梁安装过程中，主跨主缆垂度在不断变化，使主塔两侧主缆的倾角也产生变化，水平力亦不相等。这一水平力差将对主塔根部产生很大的弯矩，故在主缆架设过程中，移动鞍座的位置调整主缆倾角，减少了主塔根部弯矩。2二 斜拉桥1我国斜拉桥建设取得的成就自1979年建成的第一座斜拉桥主 跨只有76米云阳桥以来，经过30多年的飞 速发展，现今我国斜拉桥无论是在规模和跨度方面，还是在结构设计和施工技术都取得了巨大的成就。目前我国已经是世界上斜拉桥数量最多、跨度最大的国家。2008年建 成的苏通大桥全长1088米，成为世界上 最长的斜拉桥，这也是我国历史上工程 规模最大、建设条件极为复杂的特大型 桥梁工程。目前我

12、国已经建成的世界级 的大跨度斜拉桥还有：2005年建成的南京长江三桥，是国内第一座钢塔斜拉桥，也是世界上第一座弧线形钢塔斜拉桥；2009年香港建成的双塔斜拉桥昂船洲大桥，主跨长1018米，为世界第二长；2010年建成的鄂东长江大桥，主桥主跨为926米，位居混合梁斜拉桥世界第二位等等. 我国斜拉桥的设计与施工技术也已经跨入世界的先进行列，并取得了显著的成绩：（1）斜拉索制造工艺实现了专业化和工厂化及防护技术不断完善；（2）斜拉桥的施工技术逐步完善；（3）用计算机进行结构计算和施工过程控制等。目前我国的斜拉桥正在向新型结构、大跨度、轻质和美观等方向发展，以更好的适应交通、经济、环境和安全的要求。2

13、.斜拉桥审美 桥梁作为交通运输的一部分，给我们带来了极大的便利，突出体现了其实用价值，同时桥梁不同造型还能带给我们不同的美观感受，激发了人们的广泛关注和欣赏的热情。斜拉桥具有轻巧简洁、连续流畅和强劲力感等特点，显示出了巨大的艺术魅力。 斜拉桥设计中必须注意必须注意桥体与环境的和谐统一。斜拉桥由高耸挺拔的索塔、排列有致的拉索、笔直延伸的主梁组合而成，无形中给人一种气势磅礴，苍劲有力的美感。设计中要学会根据环境合理选择桥体的颜色，主塔的布置位置等，将桥梁的特色美融入环境中。 斜拉桥在结构上要比例协调并且稳定均衡。要合理设计斜拉桥的高跨比和索塔的布置形式，在安全、稳定、经济的基础上追求美观。布置匀称

14、合理的斜拉索能把主塔挺拔高耸的轮廓和主梁平直延伸的线条紧密。43 世界知名斜拉桥赏析.斜拉桥世界排名排序桥名主 跨(m)桥址年份型式1苏通长江大桥1088中国2008 2香港昂船洲大桥1018中国2008H3多多罗桥890日本1998H4诺曼底桥856法国1994H5南京三桥648中国2005 6南京二桥628中国(2000)H7武汉三桥618中国(2000)H8青州闽江大桥605中国(2000)C9上海杨浦大桥602中国1993C10中央名港大桥590日本1996S上海徐浦大桥590中国1997Hl Tataro Bridge多多罗大桥是位于日本濑户内海的斜拉桥，连接广岛

15、县的生口岛及爱媛县的大三岛之间。大桥于1999年竣工，同年5月1日启用，最高桥塔224米钢塔，主跨长890米，是当时世界上最长的斜拉桥，连引道全长为1480米，四线行车，并设行人及自行车专用通道，属于日本国道317号的一部分。l 苏通大桥的成功建设树立了工程师追求技术卓越与不断革新的典范。苏通大桥在国际上首创了静力限位与动力阻尼组合的新型桥梁结构体系及关键装置与设计方法，使得千米级斜拉桥在世界上首次得以实现；开发了内置式钢锚箱组合索塔锚固结构和大型群桩基础结构及设计方法，已在苏通大桥等多座国际重大桥梁工程中得到广泛应用；在国际上首创了大型深水群桩基础施工控制技术；并且在国际上首次提出了千米级斜

16、拉桥的施工控制目标、总体方法、过程与内容以及控制精度标准，基于几何控制法原理在国际上首次系统地建立了多构件三维无应力几何形态和设计制造安装全过程控制方法，应用该方法苏通大桥实现的控制精度高于国际同类标准，攻克了千米级斜拉桥施工控制技术难题。以上这些技术的革新和应用有力地支撑了苏通大桥的建设，实现了千米级斜拉桥关键技术的突破，为世界斜拉桥技术的发展做出了重要贡献。3苏通大桥的建设成功克服了长江天险带来的气象条件差、水文条件复杂、基岩埋藏深、通航密度高等四项建设条件挑战，创造了1088m斜拉桥最大跨径、300.4m最高索塔、577m最长斜拉索和131根长117m、直径2.8m/2.5m最大群桩基础等四项世界第一，使人类建设斜拉桥的跨越能力首次突破了1000m大关。之前世界斜拉桥最大跨径纪录为主跨890m的日本多多罗大桥，苏通大桥的建成将