悬索桥案例-自锚式悬索桥

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<工程力学 工程力学> 工程力学(三汊矶大桥 )我国最大的自锚式悬索 桥——长沙三汊矶湘江大 长沙三汊矶湘江大 桥, 该大桥东西引桥混凝土 浇注, 主跨长328米,主桥长 浇注 主跨长 米 主桥长 732米，桥面宽为 米，其 米 桥面宽为29米 中机动车道宽23米 中机动车道宽 米，两侧 非机动车道各宽3米 全桥总 非机动车道各宽 米,全桥总 长为1577米，总高将达到 长为 米 124.3米，堪称湘江上最高 米 的桥梁。投资约3. 亿 的桥梁。投资约 .9亿 元。

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自锚式悬索桥的特点1、在外形结构上，取消了其它悬索桥两端大 、在外形结构上， 体积锚锭混凝土，节省了占地面积。 体积锚锭混凝土，节省了占地面积。 2、在受力结构上，利用桥梁桥面系来平衡主 、在受力结构上， 缆的水平拉力， 缆的水平拉力，悬索部分和刚行梁自成体系 形式， 形式，上部结构中的恒载和荷载通过自锚体 系传力至索塔，再传至索塔基础， 系传力至索塔，再传至索塔基础，最后传力 至地基。 至地基。 3、在施工步骤上，其它悬索桥先施工主缆， 、在施工步骤上，其它悬索桥先施工主缆， 然后在进行梁体的安装或浇筑。 然后在进行梁体的安装或浇筑。而自锚式悬 索桥由于主缆锚固在主梁两端， 索桥由于主缆锚固在主梁两端，故先进行刚 行梁的施工，再安装主缆。 行梁的施工，再安装主缆。

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长沙三汊矶大桥全桥接通三汊矶大桥的通车，连 接河东、河西两岸的大 桥增至六座，由北往南 分别是月亮岛大桥、三 汊矶大桥、银盆岭大桥、 橘子洲大桥、猴子石大 桥、黑石铺大桥 。是省 重点工程项目 。

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三汊矶大桥的主跨简图

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自锚式悬索桥主缆线形计算方法以长沙市三汊矶湘江大桥为工程背景,对自锚式悬索 以长沙市三汊矶湘江大桥为工程背景 对自锚式悬索 桥的主缆线形及无应力长度的计算方法进行了研究, 桥的主缆线形及无应力长度的计算方法进行了研究 推导出两种基于不同假定下的主缆线形及无应力索 长的计算方法:假定主缆自重沿跨径均布的抛物线法 长的计算方法 假定主缆自重沿跨径均布的抛物线法 和假定主缆自重沿弧长均布的分段悬链线法。 和假定主缆自重沿弧长均布的分段悬链线法。结果 发现:抛物线法比较简单 但计算结果比较粗略;分段 抛物线法比较简单,但计算结果比较粗略 发现 抛物线法比较简单 但计算结果比较粗略 分段 悬链线法考虑因素比较全面,计算相对复杂 计算相对复杂,但结果 悬链线法考虑因素比较全面 计算相对复杂 但结果 比较精确;对于空缆线形竖向坐标值两种方法的误差 比较精确 对于空缆线形竖向坐标值两种方法的误差 无应力索长计

算两种方法的误差仅为0 为0 739%,无应力索长计算两种方法的误差仅为 无应力索长计算两种方法的误差仅为 31%。结果表明 抛物线法和分段悬链线法均可应用 。结果表明:抛物线法和分段悬链线法均可应用 于自锚式悬索桥的主缆线形计算。 于自锚式悬索桥的主缆线形计算。

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桥面施工步骤该大桥主跨钢箱梁桥面铺装 先要在钢板上喷砂除锈，喷 环氧富锌漆防腐，做环氧环 水层防渗，然后用橡胶沥青 砂胶做缓冲层。缓冲层全部 做完之后，开始通过浇注式 摊铺沥青混凝土，最后摊铺 改性沥青，洒布改性乳化沥 青。主跨以外的主桥部分及 东西引桥，因基础为钢筋混 凝土，桥面铺装时只要做好 防水和防氧层即可摊铺沥 青.

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三汊矶自锚式悬索桥锚箱试验研究自锚式悬索桥不同于常规的地 锚式悬索桥，它是把主缆直接 锚固在加劲梁的两端，加劲梁 不仅要承受较大的弯矩，而且 还要承受相当大的轴力。如何 在合理的构造布置下将主缆的 水平分力平顺地传递到加劲梁 上，同时保证主缆与加劲梁连 接的强度、刚度和稳定性，这 是自锚式悬索桥最为关键的技 术之一。长沙市三汊矶湘江大 桥是一座双塔自锚式悬索桥， 主缆通过钢锚箱锚固，并且主 要由腹板将主缆轴力传递给整 个加劲梁。

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自锚式悬索桥主缆锚固结构研究自锚式悬索桥以其结构造型美观 和对地形和地质状况适应性强等 优点，三汊矶湘江大桥是一座主 跨328m的大跨度自锚式悬索桥， 主缆通过钢锚箱锚固在加劲梁两 端。由于主缆直接锚固在加劲梁 的两端，合理的锚固结构以保证 主缆与加劲梁连接的强度、刚度、 稳定性和主缆的轴力平顺传递， 对三汊矶湘江大桥的主缆锚固结 构进行空间有限元分析和1∶3.2 大比例模型试验。计算和试验结 果都表明，在设计索力状态下， 锚固结构各构件的应力在 70~130MPa之间；在1.6倍超载 索力状态下，应力都在200MPa 以下。验证大桥锚箱式锚固结构 的安全性和可靠性。

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桥梁施工现场

在长沙三汊矶湘江大 桥建设工地上，中铁 大桥局的建设者们冒 着烈日在紧张施工 。

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三汊矶大桥优点和缺陷优点： 优点：采用自锚式 悬索桥节省了占地 面积、交通便利、 面积、交通便利、 结构坚固能抵抗洪 水的冲击， 水的冲击，而且美 观。 缺陷：资金投入大. 缺陷：资金投入大