[雙語翻譯]--橋梁工程外文翻譯--自錨式懸索橋（譯文）

1、中文 中文 6700 漢字， 漢字，4500 單詞， 單詞，24000 英文字符 英文字符出處： 出處：Ochsendorf J A. Self-anchored suspension bridges /[J]. Journal of Bridge Engineering, 1999, 4(2):151-156.自錨式懸索橋摘要 摘要：本文總結(jié)了自錨式懸索橋的起源并分析其未來發(fā)展，探討了這種獨(dú)特橋梁形式的發(fā) 展?fàn)顩r以及在過去一個世紀(jì)它

2、的用途和優(yōu)缺點(diǎn)。位于日本大阪的此花大橋就是這種類型，它 也為研究比較傳統(tǒng)懸索橋理論與有限元模型結(jié)果提供了一個案例。本文的最后部分評估自錨 式懸索橋設(shè)計(jì)的潛力，并為設(shè)計(jì)工程師提供建議。本文旨在大體上描述自錨式橋梁特別是此 花大橋的結(jié)構(gòu)性能。引言自錨式懸索橋不需要大量的端錨，因此 不同于傳統(tǒng)懸索橋。相反，承載纜索拉力組 件的主纜固定到每一端橋面板或加勁梁上， 因此末端支撐只須抵消張力的垂直分量而 不需要調(diào)節(jié)外錨。因?yàn)榧觿帕褐卫|索拉力，所以

3、必須在 安裝主纜之前安放好加勁梁。這種與傳統(tǒng)懸 索橋截然相反的施工順序?yàn)榱诉m應(yīng)跨徑而 限制了自錨的形式。也不同于傳統(tǒng)懸索形式， 對自錨式橋梁的分析必須包括橋面板較大 軸力的影響。帶著這些問題，本文將探討這 種橋型的歷史發(fā)展、結(jié)構(gòu)分析和潛在應(yīng)用， 并對最近建成的自錨式懸索橋總結(jié)一些反 思。歷史發(fā)展19 世紀(jì)下半葉，奧地利工程師 Josef Langer 和美國工程師 Charles Bender 獨(dú)立構(gòu) 思了自錨式懸索橋（19

4、36a 穆 林 斯 ） 。 在1859 年 Langer 第一個寫下他的想法，而 Bender 在 1867 年發(fā)布專利（1867 年“專利”）確 定自己的所有權(quán)。他們二人都沒有使用連續(xù) 纜索，而是把主纜固定在跨中梁段和橋的兩1 新澤西州普林斯頓大學(xué)土木工程系環(huán)境管理研究 生2 新澤西州普林斯頓大學(xué)土木工程系環(huán)境管理教授Gordon Y. S. Wu端。1870 年 Langer 在波蘭建設(shè)了用于的鐵 路交通小自錨式橋梁，而 Ben

5、der 顯然從未 建造過自錨式橋梁。雖然這些工程師并沒有 直接影響未來的設(shè)計(jì)，但是在 20 世紀(jì)初的 德國，自錨式懸索橋已流行開來。1915 年德國工程師在科隆建造了第一 座橫跨萊茵河的大型自錨式懸索橋（1936b 穆林斯）（圖 1）。這座科隆-道依茨橋主跨為 185 米，在吊索安裝到位之前是采用臨時(shí)腳圖 1 1915 年德國原科隆-道依茨大橋（ 1990 年普拉德） 圖 2 1928 年匹茲堡第七街區(qū)大橋 除了 20 世

6、紀(jì) 20 年代的匹茲堡橋，美國只有兩座自錨式懸索橋：即 1933 年建成的跨度為 69 米和 1939 年建成的跨度為 107 米 的 兩 座橋 梁， 它們 分別 橫 跨密 蘇里 州 小 Niangua 河印第安納州沃巴什河（1941 年 Gronquist）。除了 20 世紀(jì) 20 年代的匹茲堡橋，美國只有兩座自錨式懸索橋：即 1933年建成的跨度為 69 米和 1939 年建成的跨度為 107 米

7、的兩座橋梁，它們分別橫跨密蘇里 州小 Niangua 河印第安納州沃巴什河（1941 年 Gronquist）。20 世紀(jì) 30 年代到 40 年代間 德國工程師一直都在修建自錨式懸索橋，但 戰(zhàn)后重建的橋梁則以斜拉橋?yàn)橹?。1954 年， 德國工程師在德國杜伊斯堡建成了最后一 個規(guī)模巨大的自錨式懸索橋，其跨度為 230 米（1990 年普拉德）。1941 年，由弗里茨?萊昂哈特設(shè)計(jì)的跨度為 378 米的科隆羅登基興橋使用了常規(guī)

8、 錨定，超越了科隆 - 米爾海姆大橋，成為 歐洲最長的懸索橋（1984b 萊昂哈特）。萊 昂哈特繼續(xù)設(shè)計(jì)更長的懸掛跨度，而他付出 的努力得到了回報(bào)， 最終在 1961 年作出一 個在艾默里奇境內(nèi)的萊茵河口采用單面懸 索橋的設(shè)計(jì)。雖然沒能建成，但萊茵哈特認(rèn) 為這是他“最好設(shè)計(jì)”（1984b 萊昂哈特）。 三十年后，日本工程師于 1990 年成功地在 日本大阪的此花大橋上重現(xiàn)了萊茵哈特單 索面的想法。現(xiàn)代自錨式橋梁大阪此花大橋于 199

9、0 年建成，主跨為300 米，是自 1954 年以來第一座用于交通 營運(yùn)的大型自錨式懸索橋，其創(chuàng)新設(shè)計(jì)之處 在于考慮到了自錨的形式（圖 4）。除了其自 身錨定，此花大橋是第一座大型單索面懸索圖 4 1990 年日本此花大橋 橋，其主纜和斜吊索沿行車道中心與單個垂 直平面對齊。0.87 噸每平方米（170 呎）的 自重小于 300 米跨度的典型橋梁，可等同于1.0 至 2.0 萬噸每平方米（200-400 呎）（1994 年未發(fā)表

10、的 Buchwalter）。通過將垂度和跨 度之比提高到 1:6，其價(jià)值便高于最具可比 性的懸索橋，設(shè)計(jì)師也可減小橋板上的軸向 力。加勁梁高為 3.17 米，或?yàn)橹骺?1/95， 此時(shí)橋梁看起來很修長。表 1 概述了此花大橋的常規(guī)尺寸數(shù)據(jù)（圖 5 為標(biāo)高圖） 。表 1 此花大橋尺寸 尺寸（1）值（2）主跨 總懸跨垂度：跨度 梁厚梁寬 梁厚：主跨 自重 通行能力300 m (984 ft)540 m (1,771.2 ft)1:6

11、3.17 m (10.4 ft)26.5 m (86.9 ft)1:950.87 tons/m2 (170 psf) 4 車道圖 5 此花大橋標(biāo)高 此花大橋的成功來自三個主要設(shè)計(jì)方 面：（1）架設(shè)方法；（2）斜吊索的使用；（3） 鋼箱梁的使用。首先，預(yù)制梁有五大構(gòu)件且 每個部分重達(dá) 2700 噸，故需要一個有效的 施工方案。施工過程中，浮式起重機(jī)把這些 部分吊裝到位，再用兩主跨之間的臨時(shí)支撐 固定好它們（1992 年嘉美等