自锚式悬索桥的特点显著,无需大型锚碇,特别适合地质条件较差的区域,结构灵活,可设计为单跨或双跨。钢筋混凝土加劲梁增强了刚度,减少了预应力装置的需求,降低了成本,经济效益和社会效益良好。其传统悬索桥外观保留,对中小跨径桥梁市场具有竞争力。此外,由于造价较低,外观美观,自锚式悬索桥不仅适用于一般地区,也适应恶劣环境。
然而,自锚式悬索桥并非没有挑战。大梁截面较大,可能导致成本增加,限制了桥梁的跨径。施工过程中,复杂的锚固区受力和施工控制需精细操作,增加了额外的施工费用。主缆非线性影响吊杆张拉,也增加了设计和施工的复杂性。
历史上,自锚式概念在19世纪末由奥地利和美国工程师提出,20世纪德国和美国的建桥技术进一步发展。现代实例如日本此花大桥和韩国永宗大悬索桥,展示了其在实际项目中的应用。美国旧金山-奥克兰海湾的新桥就是一个成功的自锚式悬索桥案例,主航道桥采用了单塔结构,跨径385+180米,设计考虑了地震安全。
中国如大连金石滩金湾悬索桥,是中国首座钢筋混凝土自锚悬索桥,其结构独特,经济美观。其他地区如浙江平湖市海盐塘桥也展示了自锚式悬索桥的经济性和创新性。施工过程中,严格控制精度和安全,如精确的索鞍安装和吊索提升,确保索力准确。
总的来说,尽管自锚式悬索桥面临施工复杂和成本增加等问题,但通过技术改进和优化,特别是对中小跨径的适应性,其在未来的桥梁建设中有着广阔的前景。锚块设计和主缆锚固形式的研究将有助于进一步提升其性能和适用性。
悬索桥,又名吊桥(suspension bridge)指的是以通过索塔悬挂并锚固于两岸(或桥两端)的缆索(或钢链)作为上部结构主要承重构件的桥梁。其缆索几何形状由力的平衡条件决定,一般接近抛物线。从缆索垂下许多吊杆,把桥面吊住,在桥面和吊杆之间常设置加劲梁,同缆索形成组合体系,以减小活载所引起的挠度变形。