| 【泰州大桥】跨越天堑，难若天险，多塔悬索桥是如何“炼”成的? 长江流域进入下游之后，地势趋于平缓，多条支流汇入促使江面变宽。 在设计建桥时，跨越能力强劲的悬索桥便成为当仁不让的必要首选。如此便成就了有着“世界最大三塔悬索大桥”之称的泰州大桥。  悬索桥是以悬索为主要承重结构的桥梁类型，主要由大缆、桥塔、锚碇、加劲梁和吊索组成。悬索桥在所有的桥型之中的材料利用效率极高，因此在600米以上跨度的桥梁设计当中，悬索桥同其他桥型相比具有很强的竞争力。 为何悬索桥跨度如此之大? 悬索桥的主体结构达到了悬索的截面没有弯矩、只承受拉力的效果。 浅显来说，如一双筷子可以轻易地被折断，这是因为筷子在受弯;但几乎很少见可以把筷子拉断，因为筷子在承受拉力。当没有足够强大的拉力施加在筷子之上时，筷子很难受拉而断。 可见与轴心拉压相比，受弯是一个效率相对较低的承载方式。一定程度上，提高结构效能就是尽量把受弯转化为受拉或者受压。 常见的拱桥就是将受弯转化为受压的例子，而悬索桥则是将受弯转为受拉的例子。 
上图为悬索结构、下图为拱结构
悬索结构与拱结构两者上下对称。悬索结构中，整个悬索承受同样大小的拉力，由支座处的锚固平衡。拱结构只承受压力，与纯受拉的悬索结构相比，受压的拱结构还牵扯到稳定问题。相较于传统的双塔悬索桥，泰州大桥作为多塔悬索桥，不仅仅是表面上塔数、跨数的增多，更为重要的是桥梁结构形式的创新。最主要的结构变化是增加了中塔。这与边塔不同，中塔纵桥向两侧都是主跨，主缆对中间塔的约束力相对于边塔的约束力较弱。  如何合理地设计整体结构的纵向抗弯刚度成为最突出重点。中塔的刚度和柔度匹配，所在中塔鞍座上的滑动约束成为多塔悬索桥此类桥型的技术关键。 当然，如若没有材料和施工技术的有力支持，纵使有再强大的设计理论，也无法成功地建设出大跨度的悬索结构桥梁。  泰州长江大桥钢结构中塔的下段顺桥向采用人字形设计，底部双肢中距35米，借以提高中塔的刚度。钢塔作为整个大桥的一个重要组成部分，其精度要求很高，但是在制造和安装环节当中最易导致误差产生。 “失之毫厘，谬以千里”，和混凝土塔相比，钢塔线形更容易受外界环境的影响。面对外界的温度效应问题、风雨激振问题、抗震问题等，涉及到结构力学及尺寸非线性问题等多方面严峻考验。  同时，钢塔在国内桥梁工程中的应用很少，泰州大桥钢塔结构的形式特殊、生产建造标准要求高，给工程建设带来了前所未有的挑战。 跨越长江天堑，这一座没有瑕疵和遗憾的、创纪录的超级大桥如何建成? 今晚 23:05 CCTV-10 《探索·发现》播出 《泰州大桥》第二集 《跨越》 敬请收看 |
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