懸?guī)虻难葑儯∶绬幔?
最近有粉絲問我:有這樣一座橋,與傳統(tǒng)意義的橋大相徑庭,他有橋拱,卻是向下凹了進去。這座反其道而行之的“叛逆”的橋,到底是啥受力機理呢?針對這種類型的橋,我最先想到了湖南那座陶金橋,網(wǎng)上有人戲稱“當(dāng)年施工員把圖紙拿反了而造成了這種橋型”的,當(dāng)然這只是玩笑話。
據(jù)相關(guān)資料表明,該橋長74m,設(shè)計跨徑70m,矢跨比1/9,橋面寬4.5m,下面整齊排列著一些立柱排架,底端是一條用混凝土吊板包裹的懸?guī)В锩骐[藏著48根只有5mm粗但強度極高的預(yù)應(yīng)力拉索。這種橋叫做自錨上承式懸?guī)?/strong>。
這種上承式懸?guī)蚴巧蟼€年代國外出現(xiàn)的一種新型公路橋梁結(jié)構(gòu)。眾所周知懸索橋的原理是將兩根粗壯的鋼索固定在兩岸橋墩上,然后從鋼索上垂下小鋼索固定住橋面,由主鋼索承受整座大橋的重力,而淘金橋的受力與此類似,只不過它的承力結(jié)構(gòu)位于橋面下方,并且換成了鋼筋混凝土,行車荷載由橋面系通過立柱排架傳遞給主索。
什么是懸?guī)蚰兀?/span>由于主索是由混凝土包裹形成的一帶狀, 形如懸?guī)? 所以又稱“懸?guī)颉?, 國內(nèi)外也有稱“ 倒懸索橋” 、“ 反向吊橋” 。因橋面在懸?guī)厦? 故稱“上承式懸?guī)颉薄V魉鞯腻^固方式可分外錨和自錨, 國外建成的實橋均為外錨, 唯獨我國淘金大橋為自錨, 所以稱“自錨上承式鋼筋混凝土懸?guī)颉?。
受力特性是什么呢?這種橋主索懸?guī)侵魇芰?gòu)件,整橋的豎向荷載由預(yù)應(yīng)力索承擔(dān),也充分發(fā)揮了鋼材的抗拉能力;橋面梁板結(jié)構(gòu)既用于通車,又作為受壓構(gòu)件平衡拱的水平力,也充分發(fā)揮了混凝土的抗壓能力;中間的主柱排架作為次結(jié)構(gòu),以減少跨度——整個結(jié)構(gòu)自身錨固平衡,所有材料無一點浪費。
他的優(yōu)點是什么呢?這里把它和拱橋相對比。它與正常的系桿拱橋相比:第一,省材料,正常拱產(chǎn)生的是水平推力,只能用受拉構(gòu)件來平衡;而上承式懸?guī)蚴堑构埃a(chǎn)生的是水平壓力,橋面可以直接作為壓桿來平衡,節(jié)省了一組受力構(gòu)件;第二,施工方便,上承式懸?guī)蜃韵露鲜┕ぃ瑧規(guī)Э梢灾苯幼鳛橹髦偶芎蜆蛎媪喊宓氖┕て脚_,不需要另外支設(shè)腳手架。
他也有缺點呢?這種橋的最大缺陷就是維護成本高,壽命不長。因為上方橋面與下方橋墩構(gòu)成了一個堅固的整體,維護時拆除任何一個下承式懸?guī)虻牟考紩?dǎo)致整個大橋結(jié)構(gòu)崩潰和垮塌。
誰是鼻祖呢?這種橋型是美藉華人林同炎先生于1972年5月首創(chuàng)上承式懸?guī)颉T摌驑蛄嚎缍燃s146m,橋面高度約100m。其結(jié)構(gòu)概念當(dāng)時在世界上是獨一無二的,也是哥斯達黎加唯一一座采用懸?guī)ё鳛榻Y(jié)構(gòu)系統(tǒng)的橋梁,該懸?guī)纬上鹿啊?strong>今天就跟大家介紹一下這類型。
方案設(shè)計
施工過程
該橋在施工時分7個階段建成。如下圖所示,第一:纜索吊豎起后,傾斜的混凝土橋墩預(yù)先垂直澆筑完畢后,然后向峽谷傾斜,并通過錨固懸掛纜索將其拉回。預(yù)制平臺然后被懸掛在兩組主要支撐纜索之間。第二:定位各部分拱上墩的空間位置,一旦主要懸?guī)Ч皾仓瓿桑怪庇趹規(guī)Ч吧系牧⒅蜐仓翗驑蛎鏄?biāo)高位置,第三:主梁通過纜索吊裝到位,完畢。
本橋例
類似橋型
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文章來源:橋梁堡
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