现代桥梁崇尚 “简洁、明快”。由于高强度、高韧性材料的大量应用,使其桥梁迅速向大跨重载、细纤轻巧方向发展。
高强度钢丝(索)和专用桥梁钢的出现,大大推动了大跨度悬索桥、斜拉桥的发展。相应的与之配套的高性能的各种锚具夹具、张拉设备、防护材料和方法也得到前所未有的蓬勃发展。近些年,高强度纤维(包括碳纤维等)研制成功并开始在桥梁建设中予以应用。
悬索桥一般作为大跨度桥梁的首选。桥塔、主缆、吊索、加劲梁、锚碇组成了吊桥的最基本构件。吊桥的美学特征主要表现專是“吊桥主构要素间的均衡和谐美”。总体而言,吊桥(悬索桥)容易给人一种刚柔相济(刚劲挺拔的桥塔与柔性而有优美曲线的主缆)、纤细、连续、流畅(整体大跨、雄壮宏伟,而加劲梁轻巧的视觉效果。决定吊桥主构(主缆、桥塔、加劲梁、锚碇、吊索等)的几何尺寸、受力状况,直至影响到吊桥的整体形态;刚度和造价最主要的因素是选择吊桥的垂跨比f/l(f为吊桥主跨主缆的垂度,l为吊桥主跨主缆的跨度)。从结构力学的受力分析可知,垂跨比越小,则吊桥整体形态就显得越低平,桥塔就越矮。但这样,主缆的拉力就越大。随之,主缆的钢丝股数需增多,主缆截面尺寸增大,锚碇的尺寸也得相应增大。
吊桥的桥塔在全桥的整体形态中起着十分重要的作用。从桥的立面看,它高耸、挺拔向上,并起着承担主缆乃至全桥的重荷。从纵向上桥进入主桥面,迎面而来,桥塔就是大门。现建的吊桥桥塔有桁架式、刚构式、桁架刚构混合式三类,基本上都是门式造型。
主缆、吊索、加劲梁等其他主构要素对吊桥的整体造型和形态也有着重要的影响。当然,影响程度都不如桥塔的影响大。
但是,不论是吊桥的主构部分,还是它的其他附属设施,乃至桥梁的涂装、色彩等,均要在符合力学科学合理的基础上,满足功能需求,总体形态均衡美观和谐。特别要指出的是,由于吊桥一般跨度大、常处在峡谷、海湾、大河之上,更应注意吊桥的抗风稳定性。不能为了过分追求扁平、纤细,而致风动力稳定性不佳,影响安全。目前大型的吊桥除了严格的理论计算外,都需经过一定比例的全桥气弹模型、节段模型的风洞试验,以验证设计吊桥的气动塞全性及提出改进意见。
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