蓮河簡(jiǎn)易懸索吊橋簡(jiǎn)介

于東紅

(穆棱市農(nóng)村公路管理站，黑龍江 牡丹江 157000)

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蓮河簡(jiǎn)易懸索吊橋簡(jiǎn)介

于東紅

(穆棱市農(nóng)村公路管理站，黑龍江 牡丹江 157000)

對(duì)蓮河簡(jiǎn)易懸索吊橋進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹。

蓮河；簡(jiǎn)易懸索；吊橋；簡(jiǎn)介

1 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

懸索吊橋就是靠矗立在河兩岸的塔架支撐纜索懸吊橋面，使豎向荷載轉(zhuǎn)化為纜索拉力，從而達(dá)到通行目的的橋梁，它的主要構(gòu)件是受拉的纜索。如圖1所示，它的主要組成部分是：塔架、地錨、纜索、吊桿和橋梁。

圖1 懸索拋物線

這種橋型的歷史悠久，可追溯到公元前，它最大的特點(diǎn)是跨超能力大，荷載作為拉應(yīng)力傳遞時(shí)，桿件形成最經(jīng)濟(jì)的截面，當(dāng)今世界上已有跨度達(dá)500～1 000 m的吊橋，而且還有公鐵兩用吊橋。

但纜索是一種柔性材料，它能承受拉力，而不能承受彎矩，隨著荷載的位移，它將以隨時(shí)改變形狀而保持平衡，不僅表明它的穩(wěn)定性不佳，而且將對(duì)行車造成很大的不舒暢性和不安全感，這是不允許的。

為改變纜索這種固有的特性，就必須對(duì)纜索予施橫向應(yīng)力，通常是采用加勁梁或桁架梁，以其剛度和自重抵抗纜索的變形，從而達(dá)到穩(wěn)定性的要求。這樣建造的吊橋穩(wěn)定性雖好，但造價(jià)較高，我們無(wú)力興建。我們的想法是進(jìn)行簡(jiǎn)化，在保證能承受最大集中荷載10 t(即可通行重車10 t)和滿足強(qiáng)度、剛度及必要的穩(wěn)定性要求的前提下，能簡(jiǎn)則簡(jiǎn)，從而達(dá)到降低造價(jià)的目的。

本橋在設(shè)計(jì)上的基本假定是：

(1)在豎直平面內(nèi)的受力性能，按彈性理論計(jì)算。

(2)纜索不抵抗彎曲，采用同芯螺旋形鋼絲索，拉應(yīng)力的安全系數(shù)要大于4.0，恒載和集中荷載全部由纜索承擔(dān)。

(3)恒載和纜索的自重按跨度均勻分布，纜索的線形為拋物線。

(4)兩塔架等高，頂部對(duì)纜索在橋軸方向不受約束，只承受垂直反力。

(5)地錨為重力式，安全系數(shù)大于1.5。

(6)為抵抗側(cè)向風(fēng)力振動(dòng)，單設(shè)抗風(fēng)結(jié)構(gòu)。

(7)本橋?yàn)槠h(yuǎn)山區(qū)的農(nóng)橋，交通量很小，設(shè)計(jì)頻率4%，除限定載重汽車單行外，對(duì)行人和其它小型車輛不加限制。

(8)采用鋼木結(jié)合的重型橋面無(wú)加勁簡(jiǎn)易懸索結(jié)構(gòu)，以吊桿吊掛橫梁為支撐，按簡(jiǎn)支構(gòu)造鋪裝橋面。

(9)溫度變化對(duì)纜索伸長(zhǎng)的影響不計(jì)。

以上面這些假定為依據(jù)，本橋的具體設(shè)計(jì)如下：

①塔架

設(shè)計(jì)橋塔的目的是支撐纜索的豎直反力，并傳給下部結(jié)構(gòu)。當(dāng)然塔架的雄偉和壯觀也是決定懸索橋的景色和特點(diǎn)的重要標(biāo)志。

本橋塔架底部按重力式橋墩擬定，基礎(chǔ)埋深3.5 m，地基為密實(shí)砂礫，幾何尺寸確定為7.6×2.8 m2，7.5﹟漿砌片石，園端，目的是為將來(lái)改建永久性大橋時(shí)，做中墩使用(做為永久橋，現(xiàn)在橋長(zhǎng)明顯不足，需要向兩端延伸)。

塔柱為鋼筋混凝土澆制，高8.7 m，底部和頂部截面分別是0.8×1.2 m2和0.4×0.6 m2的變截面，兩柱之間設(shè)三道橫系梁，以保證兩塔柱在橫向有足夠的剛度，并增強(qiáng)全橋的景色。

塔柱頂端安裝動(dòng)滑輪，地纜索置于輪槽之上，以利纜索移動(dòng)，從而解除塔頂對(duì)纜索在橋軸方向的約束，使橋塔只承受豎直反力。但為抵抗滑輪的摩阻力和安裝時(shí)可能出現(xiàn)的意外拉力，所以塔柱內(nèi)仍設(shè)置抗彎鋼筋。

橋塔的基礎(chǔ)部分固定，頂端在橋軸方向?yàn)樽杂啥耍硎侨嵝泽w，其壓屈應(yīng)力限度可按纜索對(duì)塔柱的壓屈荷載確定。

其公式

式中：Pk為壓屈荷載強(qiáng)度；E×I為塔柱的抗彎剛度；I為 塔柱高。

②地錨

地錨是將纜索的拉力傳遞到地基的結(jié)構(gòu)，采用重力式錨，每端錨塊的體積為2×2×3 m3,為混凝土澆制，予埋聯(lián)結(jié)鋼索要牢固拉住承托板，與錨塊成一整體。不計(jì)錨塊上的填土重和側(cè)向土的內(nèi)摩阻力，其自重便可完全抵御纜索的水平拉力和垂直上拔力。

③吊桿

吊桿底掛橫梁，上掛纜索，并做成螺絲口，可適當(dāng)調(diào)整長(zhǎng)度。

2 其它附屬設(shè)施

風(fēng)荷載是懸索橋不穩(wěn)定的一個(gè)不可忽視的重要方面，為避免因共振而造成橋梁的破壞，在橋兩側(cè)設(shè)置抗風(fēng)結(jié)構(gòu)，增設(shè)抗風(fēng)纜索，上梁端拉緊。

為保障行人和車輛行駛中的安全，增設(shè)護(hù)柱，用∮20圓鋼焊制，塔接在吊桿上，縱向可滑動(dòng)。

塔柱頂端設(shè)置避雷裝置。

塔柱埋設(shè)攀登爬梯，以備登高檢查和注油。

設(shè)置照明設(shè)施。

2016-02-01

于東紅(1969-)，女，從事公路工程造價(jià)，內(nèi)業(yè)管理。

U441

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1008-3383(2016)08-0122-02