莲河简易悬索吊桥简介

于东红

(穆棱市农村公路管理站，黑龙江 牡丹江 157000)



莲河简易悬索吊桥简介

于东红

(穆棱市农村公路管理站，黑龙江 牡丹江 157000)

对莲河简易悬索吊桥进行了简要介绍。

莲河；简易悬索；吊桥；简介

1 设计要点

悬索吊桥就是靠矗立在河两岸的塔架支撑缆索悬吊桥面，使竖向荷载转化为缆索拉力，从而达到通行目的的桥梁，它的主要构件是受拉的缆索。如图1所示，它的主要组成部分是：塔架、地锚、缆索、吊杆和桥梁。

图1 悬索抛物线

这种桥型的历史悠久，可追溯到公元前，它最大的特点是跨超能力大，荷载作为拉应力传递时，杆件形成最经济的截面，当今世界上已有跨度达500～1 000 m的吊桥，而且还有公铁两用吊桥。

但缆索是一种柔性材料，它能承受拉力，而不能承受弯矩，随着荷载的位移，它将以随时改变形状而保持平衡，不仅表明它的稳定性不佳，而且将对行车造成很大的不舒畅性和不安全感，这是不允许的。

为改变缆索这种固有的特性，就必须对缆索予施横向应力，通常是采用加劲梁或桁架梁，以其刚度和自重抵抗缆索的变形，从而达到稳定性的要求。这样建造的吊桥稳定性虽好，但造价较高，我们无力兴建。我们的想法是进行简化，在保证能承受最大集中荷载10 t(即可通行重车10 t)和满足强度、刚度及必要的稳定性要求的前提下，能简则简，从而达到降低造价的目的。

本桥在设计上的基本假定是：

(1)在竖直平面内的受力性能，按弹性理论计算。

(2)缆索不抵抗弯曲，采用同芯螺旋形钢丝索，拉应力的安全系数要大于4.0，恒载和集中荷载全部由缆索承担。

(3)恒载和缆索的自重按跨度均匀分布，缆索的线形为抛物线。

(4)两塔架等高，顶部对缆索在桥轴方向不受约束，只承受垂直反力。

(5)地锚为重力式，安全系数大于1.5。

(6)为抵抗侧向风力振动，单设抗风结构。

(7)本桥为偏远山区的农桥，交通量很小，设计频率4%，除限定载重汽车单行外，对行人和其它小型车辆不加限制。

(8)采用钢木结合的重型桥面无加劲简易悬索结构，以吊杆吊挂横梁为支撑，按简支构造铺装桥面。

(9)温度变化对缆索伸长的影响不计。

以上面这些假定为依据，本桥的具体设计如下：

①塔架

设计桥塔的目的是支撑缆索的竖直反力，并传给下部结构。当然塔架的雄伟和壮观也是决定悬索桥的景色和特点的重要标志。

本桥塔架底部按重力式桥墩拟定，基础埋深3.5 m，地基为密实砂砾，几何尺寸确定为7.6×2.8 m2，7.5﹟浆砌片石，园端，目的是为将来改建永久性大桥时，做中墩使用(做为永久桥，现在桥长明显不足，需要向两端延伸)。

塔柱为钢筋混凝土浇制，高8.7 m，底部和顶部截面分别是0.8×1.2 m2和0.4×0.6 m2的变截面，两柱之间设三道横系梁，以保证两塔柱在横向有足够的刚度，并增强全桥的景色。

塔柱顶端安装动滑轮，地缆索置于轮槽之上，以利缆索移动，从而解除塔顶对缆索在桥轴方向的约束，使桥塔只承受竖直反力。但为抵抗滑轮的摩阻力和安装时可能出现的意外拉力，所以塔柱内仍设置抗弯钢筋。

桥塔的基础部分固定，顶端在桥轴方向为自由端，塔身是柔性体，其压屈应力限度可按缆索对塔柱的压屈荷载确定。

其公式

式中：Pk为压屈荷载强度；E×I为塔柱的抗弯刚度；I为 塔柱高。

②地锚

地锚是将缆索的拉力传递到地基的结构，采用重力式锚，每端锚块的体积为2×2×3 m3,为混凝土浇制，予埋联结钢索要牢固拉住承托板，与锚块成一整体。不计锚块上的填土重和侧向土的内摩阻力，其自重便可完全抵御缆索的水平拉力和垂直上拔力。

③吊杆

吊杆底挂横梁，上挂缆索，并做成螺丝口，可适当调整长度。

2 其它附属设施

风荷载是悬索桥不稳定的一个不可忽视的重要方面，为避免因共振而造成桥梁的破坏，在桥两侧设置抗风结构，增设抗风缆索，上梁端拉紧。

为保障行人和车辆行驶中的安全，增设护柱，用∮20圆钢焊制，塔接在吊杆上，纵向可滑动。

塔柱顶端设置避雷装置。

塔柱埋设攀登爬梯，以备登高检查和注油。

设置照明设施。

2016-02-01

于东红(1969-)，女，从事公路工程造价，内业管理。

U441

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1008-3383(2016)08-0122-02