人行索桥合理结构形式研究

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1、50世界桥梁2012，40(3)人行索桥合理结构形式研究马蕾，胡隽。，何志勇。(1．武汉铁路桥梁技工学校，湖北武汉430050；2．华中科技大学土木工程与力学学院，湖北武汉430074；3．中铁十一局四公司，湖北武汉430074)摘要：为得到适合山区人行索桥的合理结构形式，通过对目前大部分山区人行索桥安全隐患及事故的调查，并对悬索桥和索道桥进行理论计算和对比分析，提出索桁结构概念。索桁桥结构由上主缆、下桥面缆索及吊杆组成，通过在空载下张拉下桥面索形成一个类似桁架结构的空间体系。通过对索桁桥、悬索桥、索道桥3种结构形式的对比分析可知，在山区修建人行索桥采用索桁结构体系是比较合理的，索桁桥

2、可以降低活载挠度，节省工程造价。关键词：人行索桥；桥梁事故；结构体系；索桁桥中图分类号：U448．11文献标志码：A文章编号：1671—7767(2012)03—0050—041前言体系的桥梁结构形式。索道桥结构造价低、技术简我国广大农村人口散居在大山之中，老百姓出单，但是因为桥面向下挠曲，而不能像悬索桥那样可行非常困难，而修建永久性桥梁难度大、费用高，因以通过调整吊杆使得桥面系平顺。另外，由于这种此在山区农村修建了大量简易的人行索桥。由于农结构形式质量中心集中在桥面，抗震性与稳定性较村公路建设缺乏技术和资金，目前在山区农村已修差；较大跨度时，由于矢跨比小，主索拉力大，导致主建的人行索

3、桥大多是村民自建或县乡负责修建，为索和锚碇材料用量大。我国古代的索道桥基本上是节约建设成本往往是三无设计，甚至没有设计图纸，这种结构类型。只是简单模仿凭经验修建，造成相当一部分人行索2．2事故及原因桥结构体系、结构尺寸、材料选择等不合理，有些存国内、外人行索桥由于疏于管理，年久失修，一在安全隐患，有些又造成材料浪费，达不到安全、适些桥梁、索道存在严重的安全隐患，给人民群众生命用、经济、耐久、美观的要求，影响正常的生产和生财产安全构成了威胁。近年来，人行索桥屡屡发生活，甚至对村民生命安全造成威胁。因此对现有人安全事故_6](见表1)。行索桥的结构形式进行调查，并利用理论分析得出事故背后的

4、原因也有很多方面：没有正规的设合理的人行索桥结构形式[1]，为今后山区人行索计图纸；没有合格的施工人员；还有一些索桥“服役”桥的修建提供参考，具有十分重要的意义。时间过长，地锚钢丝等固定设备遭到长期磨损且年久失修，各个部件均已老化；安全意识淡薄等。2人行索桥现状2．3实地调研2．1结构类型对20余座人行索桥进行调研]，其中大部分为目前，我国人行索桥按结构体系分主要有2类：悬索桥，索道桥仅有1座(见表2)。从现场调研可悬索桥和索道桥。知：现有大部分人行索桥的结构形式、结构尺寸、材人行悬索桥主要结构包括主索、桥塔、桥面系和料用量等不合理，如：主要结构安全系数不足，造成锚固体系4个部分，必要

5、时设置抗风索。这种桥梁结构安全隐患；人行悬索桥刚度偏小，在活载等激励主索悬挂在桥塔顶部并锚固于两岸的基础上。其受下结构变形过大；主索和吊索未设置索长调节器，主力特征是荷载由吊杆传给主索，通过主索传给锚固索松弛引起桥面变形影响使用性能；结构防腐设计系统，传力系统简洁明确，主要材料受拉，材料利用不当，造成人行悬索桥锈蚀严重，缩短使用寿命；护效率高。栏设计不完善，甚至缺少必要的防护设施等。人行索道桥由最早的铁链桥演变而来，是一种针对目前人行索桥的特点，本文提出改进型的主要由稳定索、桥面索以及桥面板等组成悬索受拉空间索桁体系人行桥，即通过上、下缆索及吊杆形成收稿日期：2012—03—12作者简

6、介：马蕾(1973一)，女，讲师，1996年毕业于西南交通大学管理专业，工学学士(E～mail：ml90@sina．com)。人行索桥合理结构形式研究马蕾，胡隽，何志勇51表1人行索桥事故调查空间体系的人行索桁桥，其结构示意见图1。左塔右塔图1人行索桁桥结构示意3理论计算分析取主跨径为75m，分别对索桁桥、悬索桥、索毁损道+洲蛆桥等进行分析，并从经济性和受力性能方面进行比较，选择最合理的桥型U~lo]。3．1索桁桥索桁桥是由上主缆、下桥面缆索及吊杆组成，通过在空载下张拉下桥面索从而形成一个类似桁架结构的空间体系。桥面系上拱的人行索桥，主索承担大部分的竖向荷载，并传递给桥墩，在空载成桥状

7、态下，下缆索上拱承受一定的初始应力。对索桁桥建模分析，估算在人群满载的情况下满足挠度≤L／250，应力≤1570MPa／3．5—448．6MPa(考虑到无有效防腐措施，安全系数取为3．5)条件所需的材料用量及价格。参照《Short-SpanTrailBridgeStandard))，选择活载并按标准桥面计算恒载作为建模荷载值，主索选择4~28钢丝绳，桥面索选择4~20，索的用钢量约为1600kg。主索恒载垂度选择7．5m，桥面索拱浙物索桥青川县