悬索桥以悬索主缆为主要承重构件,通过竖向钢索将桥面重量传到主缆上,再由主缆通过主塔上的钢丝绳传到锚锭和主塔上。而斜拉桥以斜拉主缆为主要承重构件,主缆直接承受桥面荷载再传到索塔上。
而斜拉桥作为一种拉索体系,比悬索桥的跨越能力更好,跨径可达300-1000米,是大跨度桥梁的主要桥型,就像我国的苏通长江公路大桥,它也是世界跨径的斜拉桥。
钢丝绳的力学性能测试
在制作完成之后,钢丝绳还要经过力学性能、抗拉强度和抗疲劳性能的测试。目前常见的办法就是整绳破断拉力试验,用拉力机拉住绳索两端,在绳索断裂时确定它的破断拉力的大小,只有强度符合标准才可以投入桥梁建设中。
在桥梁设计时,每根钢丝绳的大破断拉力及其能承受的大重量都经过了精密的计算。因此只要桥梁重量不超过钢丝绳给定的大承重,它就不会断裂。
为了承受巨力和风吹雨淋,跨海大桥使用的钢丝绳经过钢丝成型和扭绳两步制造过程,其中包括拉拔、热处理、涂上合金涂料、拉丝、捻股、合绳、涂防锈润滑油脂、磷化处理等步骤,终形成捻制紧密的股绳。
我们来看一下钢丝绳的制作过程,一条的钢丝绳要经过钢丝成型和扭绳两步,生产钢丝的原料一般采用高碳钢,这些原料在进入生产线后拉拔等生产工序后经过热处理。