现代悬索桥的发展
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发布时间：2023-07-20 19:46
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时间：2024-11-18 02:20
现代悬索桥的发展迄今出现了四次高峰。在第一次与第二次高峰之间的20世纪40年代，因美国塔科马老桥的风毁事故，大跨度悬索桥的修建停顿了约有10年之久。但在此期间由于悬索桥的抗风设计引入了风洞试验而使悬索桥的发展在20世纪50年代得到复苏，并分别在60年代与80年代进入第二次与第三次高峰。进入90年代之后，包括中国在内的在全球范围内又出现新的建设高峰，即目前的第四次高峰。以下对四次高峰，包括挫折期与复苏期，分别作概略的叙述。
一、1930年前后美国的悬索桥——第一次发展高峰
1883年在纽约建成的主跨为486m的布鲁克林桥是美国、也是世界首座跨度较大的悬索桥。此桥除了具备现代悬索桥的缆索体系外，还混有若干加强的斜拉索。因此，严格地说，它不是一座纯粹的悬索桥首先是1903年建成的主跨为488m的威廉姆斯堡，其次是1909年建成的主跨为448m的哈曼顿桥。这两座桥都是纽约市区跨越东河，并且都是在空中用编丝轮将钢丝编拉后组成主缆的。这种在空中编丝成缆的方法被称为空中编缆法，简称AS法。
20世纪20年代美国各地建成较多的小跨度城市悬索桥。还建成两座主跨超过500m的悬索桥。其中一座是1926年建成的本杰明-富兰克林桥，主跨为533m，此桥又名费城-坎姆登桥，在费城跨越特拉华河，此桥的跨度和载重规模在当时都是空前的。另一座是1929年在底特律建成的大使桥，主跨564 m，跨越底特律河。在此期间还为美洲其他国家建成不少中小跨度悬桥。
20世纪30年代是美国修建大跨度悬索桥的最兴旺时期，1931年建成跨度首先突破千米的乔治。华盛顿桥。此桥在纽约跨越赫德森河，主跨达1067 m.1936年建成旧金山-奥克兰海湾大桥，此桥分东西两桥，其中西桥是两座一前一后串联衔接的孪生悬索桥，每座均为三跨悬吊，主跨均为704 m，采用加劲钢桁梁，桥面分上下两层，上层可通行6个车道的小汽车，下层可通行三个车道的重车和双轨电车。继此之后在1937年又建成举世闻名的，并象征旧金山的金门大桥，主跨为1280 m，曾保持世界桥梁跨度记录达27年之久。1939年又在纽约建成跨越东河的布朗克斯。惠斯登桥，主跨701 m.
以上这些悬索桥的建成，包括两座跨度大于千米的桥梁，形成美国悬索桥的第一次发展高峰，主跨1280 m的金门大桥为其代表。
二、20世纪40年代悬索桥发展的挫折——塔科马桥的风毁
进入40年代后，美国悬索桥的步子放慢了，这是由于塔科马老桥的风毁事故造成的。
1940年在华盛顿州建成主跨为853 m的塔科马老桥。此桥的加劲梁不是钢桁梁而是下承式钢板梁。由于加劲梁断面抗风稳定性差，在建成当年的11月7日近中午的时候被风吹断。
三、20世纪50年代悬索桥发展的复杂局面——风洞试验的兴起
1940年塔科马老桥发生事故之后，美国的、世界的悬索桥建设事业的发展整整停止了10年之久。但以此为转机，成立了塔科马桥的事故调查委员会，经过利用风洞进行三维模型试验，肯定了无衰减的反复力逐渐累积起来以后可以发生极度的共振乃至破坏。1950年按原有跨度重建塔科马新桥。在新桥的设计中，对加劲梁利用风洞试验作了反复的研究比较后，决定将加劲梁改为钢桁梁，梁的高跨比从1/350提高到1/85，宽跨比从1/72提高到1/47，并在桥面部分开有若干带状孔隙，以进一步改善抗风性能。通过塔科马新桥的设计，悬索桥的模型风洞试验从此在设计中成为必要的手段。
50年代中，美国在克服了风灾挫折后重整旗豉再度致力于修建大跨度悬索桥。1951年首先于威明登建成主跨为655 m的特拉华纪念桥。1957年又建成主跨为1158 m的麦基纳克湖口大桥和主跨为610 m的华尔特。惠斯曼桥。
在吸取塔科马老桥的痛苦教训的同时，美国还重新检查了一些在30年代所建悬索桥的抗风能力。为了提高安全度，将加劲桁梁的高跨比与宽跨比分别为1/68与1/47的金门大桥的横联作适当加固，还将布朗克斯。惠斯登桥的高跨比仅为1/200的加劲梁钢板梁改造为1/92的钢桁梁。
以上的重建、加固与新建形成了悬索桥复杂的局面。
四、20世纪60年代欧美的悬索桥——第二次发展高峰
进入60年代后，美国首先在1960年于纽约的圣。劳伦斯河上建成跨度655m的Seaway Skyway桥，1961年接着在纽约的东河上建成跨度为549m的Throngs-Neck桥，1964年又再显身手于纽约海湾建成主跨超过金门大桥18m的维拉扎诺海峡桥，此桥的世界桥梁第一大跨度记录曾保持了17年之久，一直到1981年才被英国的主跨为1410m的恒伯尔桥打破。
欧洲最早的大跨度悬索桥是60年代前夕法国建成的主跨为608m的坦卡维尔桥。其后，英国在1964年与1966年先后在苏格兰和布里斯托尔建成主跨为1006m的福斯公路桥与主跨为988m的首次采用钢箱梁与斜吊索闻名于世的塞文桥。葡萄牙于1966年也在其首都里斯本建成主跨为1013m的4月25日大桥。
以上这些悬索桥的建成形成第二次悬索桥发展高峰，并以美国主跨1298m的维拉扎诺桥和英国主跨988m的塞文桥为代表。前者为美国流派，后者为新型的英国流派。
五、20世纪70年代－80年代的欧洲与日本的悬索桥——第三次发展高峰
在欧洲，1970年丹麦建成主跨为600m的小贝尔特桥，1973年又在土耳其伊斯坦布尔建成主跨为1074m的博斯普鲁斯海峡第一大桥。到1981年英国建成当时世界第一大跨度（1410m）的恒伯尔桥，并一直将此记录保持到1998年，也达到17年之久。除此之外，土耳其于1988年又建成主跨为1090m的博斯普鲁斯海峡第二桥。
在日本，首先经过修建三座悬索桥的实践，然后在80年代通过本洲四国联络桥的建设，修建了一系列的大跨度悬索桥。到80年代为止，在本四联络桥的初期建设中已经建成了六座大跨度的悬索桥。这六座桥是位于尾道-今治线上的因岛大桥和大岛大桥，位于神户-鸣门线上的大鸣门桥以及位于儿岛-坂出线上的下津井大桥，南备赞大桥和北备赞大桥。
综上所述，在70年代-80年代共出现千米以上大跨度悬索桥四座，形成悬索桥发展的第三次高峰。其代表是英国的恒伯尔桥与日本的南备赞大桥。
六、20世纪90年代以亚洲为主的悬索桥——第四次发展高峰
进入20世纪90年代，世界悬索桥的发展中心已从欧美移至亚洲。
首先是日本在本四联络桥的后期建设中出现再度破记录的神户-鸣门线上主跨达1990m的明石海峡大桥，以及尾道-今治线上的来岛一桥、二桥与三桥，其中来岛二桥与三桥的主跨都越过千米，分别为1020m与1030m.此外，在日本的东京湾上与北海道已分别建成主跨为570m的彩虹桥与主跨为720m的白鸟大桥，其中彩虹桥的荷载规模与结构规模都是相当巨大的。
其次是20世纪90年代初开始，中国也进入发展悬索桥的队伍之中。20世纪来建成的主跨为1385m的江阴大桥与1998年建成的主跨为1377m香港青马大桥分别已插身世界大跨度桥梁序列中的第六位第七位。
中国除了上述两座跨度大于千米的悬索桥之外，已经在90年代中建成主跨为648m的厦门海沧大桥，主跨为900m的西陵江大桥，888m的广东虎门大桥，452m的广东汕头海湾大桥及450m的重*都长江大桥。
除亚洲外，90年代在欧洲也建成两座跨度为千米以上的悬索桥，其中一座为主跨1624m仅次于日本明石海峡大桥1990m的丹麦大贝尔特东桥，另一座为瑞典的主跨为1210m的高海岸桥。另外，在挪威还有一座主缆组成形式非常独特的露索式吉姆内桑特桥，其主跨为623m，每根主缆由3行×7列=21根封闭式锁口旋扭钢缆组成，此桥已于1992年完成。
以上这些90年代修建的主要悬索桥，其中包括7座跨度超过千米的悬索桥，形成第四次发展高峰。
