悬索桥是利用主缆和吊索作为加劲梁的悬吊体系,将荷载作用传递到索塔和锚碇的桥梁,具有跨越能力大、受力合理、能最大限度发挥材料强度、造价经济等特点,是跨越千米以上障碍物最理想的桥型。
锚碇是悬索桥的主要承重构件,主要抵抗来自主缆的拉力,并传递给地基基础,按受力形式的不同可分为重力式锚碇、隧道式锚碇和岩锚等。悬索桥的主缆通过主塔后,由桥梁两侧的锚碇拉住主缆,确保桥梁的安全。
重力式锚碇依靠自身巨大的重力抵抗主缆拉力,重力式锚碇由基础、锚体及锚固系统部分组成,锚碇基础形式通常有明挖基础、沉井基础、地下连续墙基础、箱形基础、矩形排桩基础等 锚体的结构一般由锚块、散索鞍支墩、后锚室、前锚室侧墙和顶板、后浇段等组成。目前本人了解到的我国最大的重力式锚碇为燕矶长江大桥北锚碇,顺桥向最大长度128.1米,横桥向最大宽度77.6米,占地面积达9412.5平方米,相当于22个标准篮球场大小。混凝土总用量预计约40万立方米,总重量超过100万吨。
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隧道式锚碇的锚体嵌入地基基岩内,借助基岩抵抗主缆拉力,隧道式锚碇主要构造有锚塞体、散索鞍支墩、隧洞支护构造、前锚室、后锚室等。按传力机理,可分为普通隧道锚和复合式隧道锚。隧道式锚碇只适合在基岩坚实完整的地区,其他情况大多采用重力式锚碇或自锚式悬索桥。
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岩锚是通过锚固钢绞线或锚杆直接锚固于岩体,将荷载传递至基岩,岩锚与隧道锚的主要区别在于:隧道锚是将主缆索股通过锚固系统集中在一个隧洞内锚同,隧洞内浇筑混凝土形成锚塞体;而岩锚则将锚固系统的预应力筋分散设置在单个岩孔中锚固,不需要浇筑混凝土锚塞体,高质量的岩体替代了锚塞体,从而大量节省混凝土锚体材料。
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