马来西亚天空之桥(Langkawi Sky Bridge)从图片到结构推测分析与遐想

马来西亚天空之桥(Langkawi Sky Bridge)从图片到结构推测分析与遐想


昨天看到 草帽将军 版主的帖子 天空之桥 http://www.bridgehead.com.cn/thread-45816-1-1.html ，突然令我想起以前的很多思绪。
这桥当之无愧是十大怪桥之一，很有意思。当然，国内的环境， 是不可能出现这样的神来之笔，即使有也会死在腹中，或者被排除在计划生育之外。
如是今天借助 google 地图上面3D模型 、网络照片、YouTuBe网友视频和马来西亚langkawi岛旅游官方网站http://www.panoramalangkawi.com，认真的思考和分析此结构。以下是本人对本结构的一些杂乱理解，欢迎大家斧正和补充。
一，总体设计
     天空之桥位于马来西亚的langkawi群岛，建成于2004年10月，总长125米，桥形呈圆弧状，主体由钢材料构成。支柱高87米（查阅官网，应该是82m），由8根钢缆牵引（其实整个桥共10根缆索，还有2跟背索，后面图片可以看出），整个桥被“吊”在了海拔687米的高空，连接着两个山头。
    其立面，平面、横断面模型图和图片如下：

Google 整体图

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照片整体图

   
Google 立面图

4 G1 |2 }! s/ L8 L" {0 j照片立面图


google平面图
2 v* s& O& F$ P( O; N+ f, v
  p; E2 E) ?  T; S
google侧视图
2 v- |- q# C" q* z4 q
3 u/ ^- S* ?  @) p( E2 Y0 u
照片侧视图

从以上图片可以看出，此桥为曲线斜拉桥。其他的一些特点请再向下看：

二、塔
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( q0 o4 y1 _. A6 ?
# H4 T! ~/ @! d2 d
http://www.panoramalangkawi.com/experience/skybridge 官方数据：

& w; ^* _! ^! X) F7 o. a( N3 t- y" B
Accessible from the Top Station, the bridge is suspended from a 82m high single pylon and hangs at about 100m above ground.
从这句话理解，单塔高好像是82m，而不是其他中文介绍中的87m。

6 i  a% W& E! e从结构来看，塔柱为三角形桁架，其截面尺寸可对比下面照片中行人小腿和身高。
  B% o) |- f* e/ Q4 q0 E
5 O, ]' Q8 W! Y& {8 ]
: T3 o$ o1 q. Y塔柱尺寸很小。估计在三角形边长在1.0~1.5m左右，圆形截面外径在0.15~0.30m左右。
8 P! C! m( I. m' ^; B很明显，这中三角桁架是承受不了多大的弯矩的，所以，其塔根部必须设计从铰接，从而使主塔仅承受轴压。82m高的受压柱，稳定问题突出。此结构类型的塔，就好比塔吊或者吊机的悬臂。初步估算主梁恒载60t左右，满布人人群，活载40t左右，力还是很大的。
$ Z6 u( x. @! t7 ?# t' w
另外，塔是向外侧倾斜的，


这样做，可以使得塔端点吊点向外侧靠近，斜拉索在塔顶的锚固基本处于主梁正上方。
: A  n( U* k% v9 f  A1 k
三，索
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3 R' A( _3 D0 T' U; k从这张照片很容易看清斜拉索布置形式，在主梁上有4处位置对称设置吊点，共8跟。这样把125m总长变成成了跨径在25m左右的5跨连续梁。
另外，从竖向受力分析，为了与吊在主梁上的斜拉索力相平衡，设计师用了2根背索来加强立柱。于是，主梁上的斜拉索和背索均受拉力，与主塔”构成竖向上的平衡。
  o3 K& {. f* h$ C* E$ o( d1 @4 C2 G0 \
# b6 v8 f* A/ s) N索端锚固细部构造也很简捷。


& y1 g' T  ]/ F6 l# _上吊点

下吊点

四 、主梁
从上面照片来看，主梁总宽在1.5~2m左右。由于在高山峡谷，风较大，采用桁架形式是最好的选择。
1 e1 {1 M9 i" `% y$ T% v

                               
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7 e3 @4 G7 Q3 I( P# ]7 N- P$ k9 p                               
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; S  U5 _* d, {* b: a" \0 Z
8 z" N4 r) U1 Z边4跨采用了三角形桁架截面，正中一跨作为最近观景平台，设置加宽，同时，在保证梁高不变的情况下，采用了箱形桁架截面。


/ `9 B. M$ s6 L/ y另外，主梁设计成曲线，除了造型美观外，还有一个很有意思的设计。
- o" E/ K9 f8 R, k9 V这座桥在水平向的受力是属于拱桥受力特性的，因此，其水平向刚度和稳定还是有保障的。正如图片上显示，两个山头的桥端分别做了一个巨大的平台，这和常规拱桥的固结拱脚受力特性相似。
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五、施工
这做桥是如何施工的？或许这是大家共同关心和好奇的问题。我查了些资料，但是没有看到论文。
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（1）首先，材料是如何运输上去的？
: J/ N5 j- v9 F6 \4 P3 h( G因为在高山处，人行桥，从google地图上看，没有提供施工车辆通行的道路，左右缆车。难道会向国内一样，破坏风景区环境，修建施工便道？可能性不大。呵呵，在其旅游网站上看到这么一行介绍：
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6 y% Z. Z# z/ k; e* ]7 Y“The entire bridge, in all its elements had to be lifted to the top of the mountain by helicopter and was later assembled to its current position.”  原来是用飞机！！  这大概也是主塔和主梁为什么均采用较短的桁架杆件拼装的另外一个主要原因把。
0 g: c) o; z4 g9 S( G: F  s" t
: G( q& `, {! A  v6 j% G（2）主体结构施工
       这部分目前还没有找到资料。希望大家补充，或者发货自己的聪明才智。

六，养护
    钢结构养护很重要，看看他们是怎么养护的吧。
& L$ B! u: z+ O% Oyour safety is our priority!!!

- g# h4 H% `  w( F; ~' N  a
. z8 q, ], s6 u: _) B8 J养护 维修公告
/ {) S$ f( ]+ P5 @' H% s5 Y

在看看他们2012年的养护日期安排，每周一次

7 ]. q# j' m0 ?' r1 ^0 u1 ]
; J! b2 O; T  }) g  j
总之，此设计师大胆、创意之做，不仅为旅游景区添增了景致，让世界各地的旅客慕名而来，更多带给我们的是深层次的思考。。。。。。


3 r) O  L, f! |" J6 F' ~Langkawi Sky Bridge Google earth 经纬度位置文件，打开后会自动带你去欣赏3D天空之桥。
/ u2 w, P' J. f6 v( n Langkawi Sky Bridge(3D).kmz (1.78 KB, 下载次数: 47)

2012-8-9 16:23 上传

点击文件名下载附件

henzan!!!!!!!!!!!!

2012年7月开始维修，关闭30个月后向游人开放。

楼主，这桥是哪个设计院设计的？

好详细的分析，此桥设计确实花费很大心思，业主的承受能力也很强悍哈。

感谢webyl  版主的精彩剖析，辛苦了，但是就施工方面采用飞机运输，我想问的是桥的主梁是整体运输还是打断运输的，如果是打断从此桥的结构看受力明显是变化的，考虑到频率，稳定性，扰度等在何处打断呢？打断后采用的链接节点是用什么方式？在保养中大家都知道时间久了钢结构会出现疲劳极限，、此疲劳极限应该符合Goodman曲线，看了他他们的养护日期不得不说此桥的造价应该不菲啊

感谢webyl  版主的精彩剖析

运输以后梁体是如何拼装的？
" Z& A# h6 T) m1 C, o7 w这个事我关心的问题。对于塔而言应该问题不大。
) E, ^0 a3 U4 Z4 e/ Z我们国家在山区修建了那么多的高压铁塔，电力部门的方式应该是可以参考的。
梁体施工是否可以参考临潼炎设计的RUCk-A-CHUCHY桥梁的施工方式，那个桥应该是曲面索悬臂施工（没有施工）？？

草帽将军 发表于 2012-8-19 08:11

                               
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感谢webyl  版主的精彩剖析，辛苦了，但是就施工方面采用飞机运输，我想问的是桥的主梁是整体运输还是打断运 ...

从图片和模型来看，此桥的塔柱和主梁皆采用桁架形式。桁架杆件短小、轻便，用飞机运费是没有问题的。
设计再完美的钢桥，后期的维护还是不能省的，特别是这种景区标志性建筑。

感谢webyl  版主的精彩剖析，辛苦了，但是就施工方面采用飞机运输，我想问的是桥的主梁是整体运输还是打断运输的，如果是打断从此桥的结构看受力明显是变化的，考虑到频率，稳定性，扰度等在何处打断呢？打断后采用的链接节点是用什么方式？在保养中大家都知道时间久了钢结构会出现疲劳极限，、此疲劳极限应该符合Goodman曲线，看了他他们的养护日期不得不说此桥的造价应该不菲啊

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