塔科马缩小

1940年,第一次塔科马海峡大桥打开了普吉特海湾华盛顿它的甲板全长840米(2800英尺),也用板梁加固,深度只有2.4米(8英尺)。这使它的梁的深度与跨度的比例为1:350,相同的乔治华盛顿大桥.不幸的是,在塔科马海峡,大桥完工仅四个月后,桥面就在一场中等强度的地震中撕裂坍塌

那时候的桥梁通常能承受每小时190公里(120英里)的大风,然而,塔科马的风速只有每小时67公里(42英里)。灾难现场的动态照片显示,甲板上下翻滚,剧烈扭曲。这两个运动由于甲板的垂直刚度和扭转刚度很小,因此出现了垂直和扭转刚度。在19世纪,工程师们忽视了桥梁的风致失效,在没有充分了解它们的空气动力学行为的情况下,设计了极薄的桥面。然而,在塔科马大桥失败后,工程师们为布朗克斯-白石大桥增加了桁架,为鹿岛增加了斜拉索,并进一步支撑了在金门.反过来,斜线支撑物用于加强鹿岛大桥领导工程师诺曼·索伦伯格设计的圣马科斯桥(1951年)在萨尔瓦多倾向于吊带,因此在电缆和甲板之间形成一个电缆桁架,这是同类产品中的第一个。

灾难的教训

塔科马的灾难促使工程师们重新思考他们的垂直运动概念吊桥水平风荷载下的甲板。塔科马的部分问题是建设由实心钢板制成的板梁,每边深2.4米(8英尺),风无法通过。因此,新的塔科马海峡大桥(1950年),以及安曼1280米(4260英尺)的跨度维拉萨诺海峡大桥纽约(1964年),为甲板建造了开放式桁架,以允许风通过。跨度1140米(3800英尺)麦基诺桥在美国密歇根州,由Steinman设计,也使用了深桁架;它的两侧跨度为540米(1800英尺),使它在1957年完工时成为世界上最长的连续悬浮结构。

跨度972米(3240英尺)塞汶河大桥(1966),连接南方英格兰而且威尔士塞文河该公司使用了一个浅钢箱作为桥面,但桥面的形状是空气动力学的,以便让风从桥面上方和下方通过——就像切割水可以让水在桥墩周围偏转,但受力大大减小。另一个创新塞文大桥的最大特点是使用钢吊带,从电缆到桥面,在侧面形成一系列v形。当一座桥在大风中开始振荡时,它往往会在上下的同时也会纵向移动,而塞文桥的倾斜吊杆起到了抑制纵向运动的作用。在塞文大桥上使用的设计思想被重复到博斯普鲁斯海峡大桥(1973)伊斯坦布尔亨伯桥(1981)亨伯河在英格兰。亨伯大桥成为世界上跨度最长的桥梁,主跨1388米(4626英尺)。

桁架桥

虽然桁架主要用作拱的次要构件,悬架,或悬臂在设计中,几个重要的简支桁架桥已经达到了显著的长度。的阿斯托里亚桥(1966)哥伦比亚河俄勒冈州它是一个连续的三跨钢桁架,中心跨度为370米(1,232英尺)Tenmon Bridge(1966)在熊本日本它的中心跨度为295米(984英尺)。

1977年新河峡大桥这是世界上跨度最长的钢铁,在费耶特县建成,西维吉尼亚州,美国迈克尔·贝克设计的双铰接拱桁架横跨510米(1700英尺),在河上263米(876英尺)的地方承载了四条车道。

斜拉桥

德国设计

从20世纪50年代开始,随着斜拉桥被越来越多的人接受,出现了一种不容易按建筑材料分类的结构。斜拉桥为设计师提供了多种可能性,不仅涉及桥面和桥面的材料电缆还有电缆的几何排列。早期的例子,比如Stromsund桥在瑞典(1956年),只使用了两根电缆固定在塔上几乎相同的高处,并在相隔很远的地方向外扇形支撑甲板。相比之下,Oberkasseler桥,建在莱茵河杜塞尔多夫德国1973年,在其254米(846英尺)跨度的双塔中间只用了一座塔;四根缆绳呈竖琴或平行排列,在塔身和甲板中心线上间隔相等。的Bonn-Nord桥波恩德国(1966),是第一个主要的斜拉桥使用大量较细的电缆,而不是相对较少但较重的电缆——技术上的优势在于,电缆越多,甲板就可能越薄。这种多用途的安排后来变得相当普遍。的箱形梁与上世纪五六十年代建造的大多数斜拉桥一样,波恩北桥的桥面也是钢制的。然而,从20世纪70年代开始,混凝土甲板的使用更加频繁。