摘要：懸索橋的構(gòu)思據(jù)說(shuō)來(lái)自猴橋，它是由若干強(qiáng)壯的猴子組成一條懸鏈來(lái)讓病猴或年老體衰的猴子通過(guò)的橋梁。最原始的人類懸索橋采用植物類的竹子或藤條來(lái)制造懸索。我國(guó)四川省的灌縣早在千年之前就出現(xiàn)竹索橋。17世紀(jì)開始出現(xiàn)鐵鏈作懸索的橋梁。我國(guó)四川省大渡河上由9條鐵鏈組成的瀘定橋是在1706年建成的。到19世紀(jì)又發(fā)展為采用眼桿與銷鉸作懸鏈的橋梁。英國(guó)1826年建成跨度為177m的麥地海峽橋和1864年建成跨度為214m的克利夫頓橋都是屬于這種形式。這兩座古老的懸索橋至今尚在使用。利用鋼纜繩、鋼鉸線和鋼絲等現(xiàn)代鋼代鋼材來(lái)制造的懸索橋則基本上是進(jìn)入20世紀(jì)后才開始出現(xiàn)的。
關(guān)鍵詞：懸索橋 發(fā)展
懸索橋的構(gòu)思據(jù)說(shuō)來(lái)自猴橋，它是由若干強(qiáng)壯的猴子組成一條懸鏈來(lái)讓病猴或年老體衰的猴子通過(guò)的橋梁。最原始的人類懸索橋采用植物類的竹子或藤條來(lái)制造懸索。我國(guó)四川省的灌縣早在千年之前就出現(xiàn)竹索橋。17世紀(jì)開始出現(xiàn)鐵鏈作懸索的橋梁。我國(guó)四川省大渡河上由9條鐵鏈組成的瀘定橋是在1706年建成的。到19世紀(jì)又發(fā)展為采用眼桿與銷鉸作懸鏈的橋梁。英國(guó)1826年建成跨度為177m的麥地海峽橋和1864年建成跨度為214m的克利夫頓橋都是屬于這種形式。這兩座古老的懸索橋至今尚在使用。利用鋼纜繩、鋼鉸線和鋼絲等現(xiàn)代鋼代鋼材來(lái)制造的懸索橋則基本上是進(jìn)入20世紀(jì)后才開始出現(xiàn)的。
現(xiàn)代懸索橋的發(fā)展迄今出現(xiàn)了四次高峰。在第一次與第二次高峰之間的20世紀(jì)40年代，因美國(guó)塔科馬老橋的風(fēng)毀事故，大跨度懸索橋的修建停頓了約有10年之久。但在此期間由于懸索橋的抗風(fēng)設(shè)計(jì)引入了風(fēng)洞試驗(yàn)而使懸索橋的發(fā)展在20世紀(jì)50年代得到復(fù)蘇，并分別在60年代與80年代進(jìn)入第二次與第三次高峰。進(jìn)入90年代之后，包括中國(guó)在內(nèi)的在全球范圍內(nèi)又出現(xiàn)新的建設(shè)高峰，即目前的第四次高峰。以下對(duì)四次高峰，包括挫折期與復(fù)蘇期，分別作概略的敘述。
一、1930年前后美國(guó)的懸索橋——第一次發(fā)展高峰
1883年在紐約建成的主跨為486m的布魯克林橋是美國(guó)、也是世界首座跨度較大的懸索橋。此橋除了具備現(xiàn)代懸索橋的纜索體系外，還混有若干加強(qiáng)的斜拉索。因此，嚴(yán)格地說(shuō)，它不是一座純粹的懸索橋首先是1903年建成的主跨為488m的威廉姆斯堡，其次是1909年建成的主跨為448m的哈曼頓橋。這兩座橋都是紐約市區(qū)跨越東河，并且都是在空中用編絲輪將鋼絲編拉后組成主纜的。這種在空中編絲成纜的方法被稱為空中編纜法，簡(jiǎn)稱AS法。
20世紀(jì)20年代美國(guó)各地建成較多的小跨度城市懸索橋。還建成兩座主跨超過(guò)500m的懸索橋。其中一座是1926年建成的本杰明-富蘭克林橋，主跨為533m，此橋又名費(fèi)城-坎姆登橋，在費(fèi)城跨越特拉華河，此橋的跨度和載重規(guī)模在當(dāng)時(shí)都是空前的。另一座是1929年在底特律建成的大使橋，主跨564 m，跨越底特律河。在此期間還為美洲其他國(guó)家建成不少中小跨度懸橋。
20世紀(jì)30年代是美國(guó)修建大跨度懸索橋的最興旺時(shí)期，1931年建成跨度首先突破千米的喬治·華盛頓橋。此橋在紐約跨越赫德森河，主跨達(dá)1067 m。1936年建成舊金山-奧克蘭海灣大橋，此橋分東西兩橋，其中西橋是兩座一前一后串聯(lián)銜接的孿生懸索橋，每座均為三跨懸吊，主跨均為704 m，采用加勁鋼桁梁，橋面分上下兩層，上層可通行6個(gè)車道的小汽車，下層可通行三個(gè)車道的重車和雙軌電車。繼此之后在1937年又建成舉世聞名的，并象征舊金山的金門大橋，主跨為1280 m，曾保持世界最大橋梁跨度記錄達(dá)27年之久。1939年又在紐約建成跨越東河的布朗克斯·惠斯登橋，主跨701 m。
以上這些懸索橋的建成，包括兩座跨度大于千米的橋梁，形成美國(guó)懸索橋的第一次發(fā)展高峰，主跨1280 m的金門大橋?yàn)槠浯怼?/P>
二、20世紀(jì)40年代懸索橋發(fā)展史上的挫折——塔科馬橋的風(fēng)毀
進(jìn)入40年代后，美國(guó)懸索橋的步子放慢了，這是由于塔科馬老橋的風(fēng)毀事故造成的。
1940年在華盛頓州建成主跨為853 m的塔科馬老橋。此橋的加勁梁不是鋼桁梁而是下承式鋼板梁。由于加勁梁斷面抗風(fēng)穩(wěn)定性差，在建成當(dāng)年的11月7日近中午的時(shí)候被風(fēng)吹斷。
三、20世紀(jì)50年代懸索橋發(fā)展的復(fù)雜局面——風(fēng)洞試驗(yàn)的興起
1940年塔科馬老橋發(fā)生事故之后，美國(guó)的、世界的懸索橋建設(shè)事業(yè)的發(fā)展整整停止了10年之久。但以此為轉(zhuǎn)機(jī)，成立了塔科馬橋的事故調(diào)查委員會(huì)，經(jīng)過(guò)利用風(fēng)洞進(jìn)行三維模型試驗(yàn)，肯定了無(wú)衰減的反復(fù)力逐漸累積起來(lái)以后可以發(fā)生極度的共振乃至破壞。1950年按原有跨度重建塔科馬新橋。在新橋的設(shè)計(jì)中，對(duì)加勁梁利用風(fēng)洞試驗(yàn)作了反復(fù)的研究比較后，決定將加勁梁改為鋼桁梁，梁的高跨比從1/350提高到1/85，寬跨比從1/72提高到1/47，并在橋面部分開有若干帶狀孔隙，以進(jìn)一步改善抗風(fēng)性能。通過(guò)塔科馬新橋的設(shè)計(jì)，懸索橋的模型風(fēng)洞試驗(yàn)從此在設(shè)計(jì)中成為必要的手段。
50年代中，美國(guó)在克服了風(fēng)災(zāi)挫折后重整旗豉再度致力于修建大跨度懸索橋。1951年首先于威明登建成主跨為655 m的特拉華紀(jì)念橋。1957年又建成主跨為1158 m的麥基納克湖口大橋和主跨為610 m的華爾特·惠斯曼橋。
在吸取塔科馬老橋的痛苦教訓(xùn)的同時(shí)，美國(guó)還重新檢查了一些在30年代所建懸索橋的抗風(fēng)能力。為了提高安全度，將加勁桁梁的高跨比與寬跨比分別為1/68與1/47的金門大橋的橫聯(lián)作適當(dāng)加固，還將布朗克斯·惠斯登橋的高跨比僅為1/200的加勁梁鋼板梁改造為1/92的鋼桁梁。
以上的重建、加固與新建形成了懸索橋復(fù)雜的局面。
四、20世紀(jì)60年代歐美的懸索橋——第二次發(fā)展高峰
進(jìn)入60年代后，美國(guó)首先在1960年于紐約的圣·勞倫斯河上建成跨度655m的Seaway Skyway橋，1961年接著在紐約的東河上建成跨度為549m的Throngs-Neck橋，1964年又再顯身手于紐約海灣建成主跨超過(guò)金門大橋18m的維拉扎諾海峽橋，此橋的世界橋梁第一大跨度記錄曾保持了17年之久，一直到1981年才被英國(guó)的主跨為1410m的恒伯爾橋打破。
歐洲最早的大跨度懸索橋是60年代前夕法國(guó)建成的主跨為608m的坦卡維爾橋。其后，英國(guó)在1964年與1966年先后在蘇格蘭和布里斯托爾建成主跨為1006m的福斯公路橋與主跨為988m的首次采用鋼箱梁與斜吊索聞名于世的塞文橋。葡萄牙于1966年也在其首都里斯本建成主跨為1013m的4月25日大橋。
以上這些懸索橋的建成形成第二次懸索橋發(fā)展高峰，并以美國(guó)主跨1298m的維拉扎諾橋和英國(guó)主跨988m的塞文橋?yàn)榇怼Ｇ罢邽槊绹?guó)流派，后者為新型的英國(guó)流派。
五、20世紀(jì)70年代－80年代的歐洲與日本的懸索橋——第三次發(fā)展高峰
在歐洲，1970年丹麥建成主跨為600m的小貝爾特橋，1973年又在土耳其伊斯坦布爾建成主跨為1074m的博斯普魯斯海峽第一大橋。到1981年英國(guó)建成當(dāng)時(shí)世界第一大跨度（1410m）的恒伯爾橋，并一直將此記錄保持到1998年，也達(dá)到17年之久。除此之外，土耳其于1988年又建成主跨為1090m的博斯普魯斯海峽第二橋。
在日本，首先經(jīng)過(guò)修建三座懸索橋的實(shí)踐，然后在80年代通過(guò)本洲四國(guó)聯(lián)絡(luò)橋的建設(shè)，修建了一系列的大跨度懸索橋。到80年代為止，在本四聯(lián)絡(luò)橋的初期建設(shè)中已經(jīng)建成了六座大跨度的懸索橋。這六座橋是位于尾道-今治線上的因島大橋和大島大橋，位于神戶-鳴門線上的大鳴門橋以及位于兒島-坂出線上的下津井大橋，南備贊大橋和北備贊大橋。
綜上所述，在70年代-80年代共出現(xiàn)千米以上大跨度懸索橋四座，形成懸索橋發(fā)展史上的第三次高峰。其代表是英國(guó)的恒伯爾橋與日本的南備贊大橋。
六、20世紀(jì)90年代以亞洲為主的懸索橋——第四次發(fā)展高峰
進(jìn)入20世紀(jì)90年代，世界懸索橋的發(fā)展中心已從歐美移至亞洲。
首先是日本在本四聯(lián)絡(luò)橋的后期建設(shè)中出現(xiàn)再度破記錄的神戶-鳴門線上主跨達(dá)1990m的明石海峽大橋，以及尾道-今治線上的來(lái)島一橋、二橋與三橋，其中來(lái)島二橋與三橋的主跨都越過(guò)千米，分別為1020m與1030m。此外，在日本的東京灣上與北海道已分別建成主跨為570m的彩虹橋與主跨為720m的白鳥大橋，其中彩虹橋的荷載規(guī)模與結(jié)構(gòu)規(guī)模都是相當(dāng)巨大的。
其次是20世紀(jì)90年代初開始，中國(guó)也進(jìn)入發(fā)展懸索橋的隊(duì)伍之中。20世紀(jì)來(lái)建成的主跨為1385m的江陰大橋與1998年建成的主跨為1377m香港青馬大橋分別已插身世界大跨度橋梁序列中的第六位第七位。
中國(guó)除了上述兩座跨度大于千米的懸索橋之外，已經(jīng)在90年代中建成主跨為648m的廈門海滄大橋，主跨為900m的西陵江大橋，888m的廣東虎門大橋，452m的廣東汕頭海灣大橋及450m的重慶豐都長(zhǎng)江大橋。
除亞洲外，90年代在歐洲也建成兩座跨度為千米以上的懸索橋，其中一座為主跨1624m僅次于日本明石海峽大橋1990m的丹麥大貝爾特東橋，另一座為瑞典的主跨為1210m的高海岸橋。另外，在挪威還有一座主纜組成形式非常獨(dú)特的露索式吉姆內(nèi)桑特橋，其主跨為623m，每根主纜由3行×7列=21根封閉式鎖口旋扭鋼纜組成，此橋已于1992年完成。
以上這些90年代修建的主要懸索橋，其中包括7座跨度超過(guò)千米的懸索橋，形成第四次發(fā)展高峰。
