大跨度悬索桥一般采用两根主缆,在加劲梁的两侧吊点上方各布置一根,再通过吊索悬挂梁体桥面;两根主缆受力明确,施工方便。国内外的大跨度悬索桥基本上采用两根主缆,如主跨1 700 m的杨泗港长江大桥、主跨1 991 m的日本明石海峡大桥等均采用两根主缆。
由于跨度太大或车道过多,有些悬索桥主缆钢丝强度偏低、成缆直径太粗,考虑架设方便,而在加劲梁两侧各集中布置两根主缆,全桥采用四根主缆承载。如1931年建成的主跨1 067 m的美国华盛顿大桥、1964年建成的主跨1298 m的美国韦拉扎诺大桥,均采用四根主缆(图5-1、图5-2)。
正在研究设计的主跨3 300 m的意大利墨西拿海峡大桥公路铁路两用悬索桥,其初步设计方案也采用四根主缆。每侧设置两根主缆时,由于紧缆与缠丝作业的施工空间要求,两根主缆需要拉开一定的间距,最小中心距需2.5~3.0 m;在两端的锚固区,每侧的两根主缆需要散开交错布置,穿插锚固。因此四根主缆需要的桥面宽度较大,结构构造复杂,施工操作不便,同时由于四根主缆受力存在一定的不均衡性,采用四根主缆的大跨度悬索桥也是无奈之举,并不常用。此外,三根主缆的结构布置理论上也是可行的,两侧与中央各布置一根主缆。中央的主缆需占用较大的桥面宽度,需要结合结构总体设计进行恰当布置。三根主缆布置的加劲梁需设置较强的横梁来分配三根主缆的受力,三根主缆受力也存在不均衡性,中央的主缆受力会大一些。主跨378 m的德国罗登教堂大桥采用三根主缆,其结构的协调性处理得较好,如图5-3所示。特大跨度悬索桥尚未见采用三根主缆的工程实例。
图5-1 美国华盛顿大桥(www.daowen.com)
图5-2 美国韦拉扎诺大桥
图5-3 德国罗登教堂大桥三根主缆构造
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