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懸索橋的組成

（1）橋塔

橋塔是懸索橋最重要構件。它支承主纜索和加勁梁，將懸索橋的活載和恒載(包括橋面、加勁梁、吊索、主纜索及其附屬構件如鞍座和索夾等的重量)以及加勁梁在橋塔上的支反力直接傳至塔墩和基礎，同時還受到風載與地震的作用。橋塔的高度主要由橋面標高和主纜索的垂跨比f/L確定，通常垂跨比f/L為1/9～1/12。大跨度懸索橋的橋塔主要采用鋼結構和鋼筋混凝土結構。其結構形式可分為桁架式、剛架式和混合式三種(圖5-23)。剛架式橋塔通常采用箱形截面。由于預應力混凝土和爬模技術的發(fā)展，鋼筋混凝土橋塔的橋塔的使用呈較快增長趨勢。橋塔塔頂必須設主索鞍，以便主纜索能與橋塔合理的銜接和平順的轉折，并將主纜索的拉力均勻的傳至橋塔。

（2）錨碇

錨碇是主纜索的錨固構造。主纜索中的拉力通過錨碇傳至基礎。通常采用的錨碇有兩種形式：重力式和隧洞式。重力式錨碇依靠其巨大的自重來承擔主纜索的垂直分力，而水平分力則由錨碇與地基之間的摩阻力或嵌固阻力承擔。隧道式錨碇則是將主纜中的拉力直接傳遞給周圍的基巖。隧道式錨碇適用于錨碇處有堅實基巖的地質條件。當錨固地基處無巖層可利用時，均采用重力式錨碇。錨碇主要由錨碇基礎、錨塊、錨碇架及固定裝置和錨固索鞍組成。

（3）主纜索

主纜索是懸索橋的主要承重構件，不僅承擔自重恒載，還通過索夾和吊索承擔加勁梁(包括橋面)等其它恒載以及各種活載。主纜索還要承擔部分橫向風載，并將其傳至橋塔頂部。主纜索可采用鋼絲繩鋼纜或平行絲束鋼纜，由于平行絲束鋼纜彈性模量高，空隙率低，抗銹蝕性能好，因此大跨度吊橋的主纜索均采用這種形式。現(xiàn)代懸索橋的主纜索多采用直徑5mm的高強度鍍鋅鋼絲組成(圖5-25)。先由數(shù)十到數(shù)百根5mm的高強度鍍鋅鋼絲制成正六邊形的索束(股), 再將數(shù)十至上百股索束擠壓形成主纜索,并做防銹蝕處理。設計中主纜索的線形一般采用二次拋物曲線。

主纜索的架設方法主要有兩種：空中送絲成纜法和預制鋼絲束成纜法。空中送絲成纜法在現(xiàn)場空中編纜,每根主纜索所含索束數(shù)較少,但每根索束所含鋼絲根數(shù)較多；施工工期較長；所需錨碇面積較小；是最早采用的成纜法。預制鋼絲束成纜法在工廠先預制鋼絲索束,然后在現(xiàn)場使用索束編纜；每根主纜索所含索束數(shù)較多,但每根索束所含鋼絲根數(shù)較少；施工周期較短；所需錨固面積較大；是現(xiàn)代懸索橋較多采用的成纜法。

（4）吊索

吊索也稱吊桿，是將加勁梁等恒載和橋面活載傳遞到主纜索的主要構件。吊索可布置成垂直形式的直吊索或傾斜形式的斜吊索，其上端通過索夾與主纜索相連，下端與加勁梁連接。吊索與主纜索連結有兩種方式：鞍掛式和銷接式。兩種方式各有所長。吊索與加勁梁連結也有兩種方式：錨固式和銷接固定式。錨固式連結是將吊索的錨頭錨固在加勁梁的錨固構造處。銷接固定式連結是將帶有耳板的吊索錨頭與固定在加勁梁上的吊耳通過銷釘連結。吊索宜采用有繩芯的鋼絲繩制作，二根或四根一組；兩端均為銷接式的吊索可采用平行鋼絲索束作為吊索。

（5）加勁梁

加勁梁的主要作用是直接承受車輛、行人及其它荷載，以實現(xiàn)橋梁的基本功能，并與主纜索、橋塔和錨碇共同組成懸索橋結構體系。加勁梁是承受風荷載和其它橫向水平力的主要構件，應考慮其結構的動力穩(wěn)定特性，防止其發(fā)生過大撓曲變形和扭曲變形，避免對橋梁正常使用造成影響。大跨度懸索橋的加勁梁均為鋼結構，通常采用桁架梁和箱形梁。預應力混凝土加勁梁僅適用于跨徑500m以下的懸索橋，大多采用箱形梁。采用箱形梁時，應選擇流線型主梁截面，并適當設置風嘴、導流板、分流板等抗風裝置；采用桁架梁時，應加強主梁和橋面車道部分的聯(lián)系，并注意保證主梁及橋面構造橫向通風良好，不得有任何阻礙空氣流動的多余障礙物存在，也可適當設置抗風裝置。

加勁梁的構造和尺寸主要取決于其抗風穩(wěn)定性。通常參考其它已建成懸索橋的加勁梁擬定其初步設計的構造和尺寸，再根據(jù)結構計算結果進行適當修改，最后對較為合理的幾個方案，通過風洞試驗檢驗其抗風性能，并選擇抗風性能好的加勁梁及其構造和尺寸。

（6）索鞍

索鞍是支承主纜的重要構件，其作用是保證主纜索平順轉折；將主纜索中的拉力在索鞍處分解為垂直力和不平衡水平力，并均勻地傳至塔頂或錨碇的支架處。索鞍可分為塔頂索鞍和錨固索鞍。塔頂索鞍設置在橋塔頂部，將主纜索荷載傳至塔上；錨固索鞍(亦稱散索鞍)，設置在錨碇的支架處，主要作用是改變主纜索的方向，把主纜索的鋼絲繩束在水平及豎直方向分散開來，并將其引入各自的錨固位置。為了減少塔頂索鞍處鋼絲的彎曲次應力，塔頂索鞍彎曲半徑一般為主纜索直徑的8—12倍；而散索鞍必須考慮鋼絲繩束的水平曲率半徑和豎直曲率半徑，以確定索鞍合理形狀。索鞍通常采用鑄焊組合件組成，大型組件采用分塊制作，安裝后通過螺栓或焊接連成整體。