Hängebrücke – von den frühesten bis zu den modernen Designs
Hängebrücke ist eine Art von Brücke, die Kabel zwischen den Türmen (so genannte „Hängekabel“) und von ihnen vertikale „Hängekabel“ (oder „Hänger“) hat, die das Deck halten. Hängeseile sind an jedem Ende der Brücke verankert und tragen den Großteil der Last.
Hängebrücken, wie wir sie heute kennen und von denen die ersten modernen Beispiele im frühen 19. Jahrhundert gebaut wurden, entwickelten sich eigentlich aus den „einfachen Hängebrücken“. Diese Brücken gehören zu den ältesten von Menschenhand geschaffenen Brückentypen. Sie haben tragende Seile, aber keine Türme.
Die frühesten Versionen von Hängebrücken wurden von Thangtong Gyalpo, einem tibetischen Heiligen und Brückenbauer (unter anderem) aus dem 15. Jahrhundert gebaut. Er baute über 58 Hängebrücken aus Eisenketten in Tibet und Bhutan und eine seiner Brücken überlebte bis 2004, als sie von einer Flut zerstört wurde. Die meisten seiner Brücken hatten Ketten als Tragseile, während seine frühen Brücken Seile aus gedrehten Weiden oder Yakhäuten verwendeten.
Der erste Entwurf einer Hängebrücke, der den heutigen modernen Entwürfen ähnelt, erschien in dem Buch „Machinae Novae“ von 1959, das von dem venezianischen Universalgelehrten Fausto Veranzio geschrieben wurde. Er hat in seinem Buch auch Entwürfe für eine Holz- und Seil-Hängebrücke und eine hybride Hänge- und Schrägseilbrücke mit Eisenketten.
Die erste Hängebrücke aus Eisenketten auf dem Boden der Vereinigten Staaten wurde 1801 am Jacob’s Creek in Westmoreland County, Pennsylvania, gebaut. Diese Brücke war die erste, die alle notwendigen Komponenten einer modernen Hängebrücke aufwies und wurde von James Finley entworfen, der 1808 ein System zur Aufhängung eines starren Decks an den Seilen einer Brücke patentierte. Dieses Jahr wird als Beginn der Ära der modernen Hängebrücken angesehen. Danach wurden zwei Brücken in England gebaut: Dryburgh Abbey Bridge (gebaut 1817) und Union Bridge (gebaut 1820). Die erste große Brücke, die die von Finley erfundene Technik nutzte, war die Brücke über die Menai-Straße in Wales, die von Thomas Telford gebaut und 1826 fertiggestellt wurde. Seile, die aus vielen Litzen zur Aufhängung bestehen, wurden erstmals 1930 von französischen Ingenieuren anstelle von Ketten verwendet. Bald fand John Roebling, ein amerikanischer Erfinder, eine Möglichkeit, die Seile am Ort des Baus zu spinnen, anstatt sie vorgefertigt zu transportieren. Er erfand auch eine starre Deckplattform, die mit Fachwerken versteift wird.
Seitdem wurden Hängebrücken populär, weil sie es erlaubten, Räume zu überbrücken, die mit herkömmlichen Methoden nicht überbrückt werden konnten. Ihre Vorteile sind, dass sie mit größeren Spannweiten als andere Typen gebaut werden kann; sie ist ein billigerer Brückentyp (auch mit größeren Spannweiten), weil sie weniger Material verbraucht; während des Baus ist kein Zugang von unten erforderlich, so dass es nicht so wichtig ist, was sich darunter befindet und wie hoch die Brücke ist; sie ist erdbebensicherer als andere Typen; und sie kann leicht modifiziert werden, um breitere Fahrzeuge aufzunehmen oder zusätzliche Fahrspuren hinzuzufügen. Wie alles hat auch sie ihre Nachteile: sie muss sehr steif oder aerodynamisch gemacht werden, damit starke Winde keine Vibrationen verursachen; und sie ist im Vergleich zu anderen Brückentypen wegen der relativ geringeren Steifigkeit eines Brettes sehr schwierig für den schweren Schienenverkehr.
Beim Vergleich werden Hängebrücken oft nach der Länge ihrer Hauptspannweite (längste Spannweite, die sie haben) verglichen. Die Akashi Kaikyō-Brücke ist seit 1998 die Hängebrücke mit der längsten Spannweite der Welt. Ihre Hauptspannweite hat eine Länge von 1.991 Metern und verbindet die Inseln Kobe und Awaji in Japan. Die zweitlängste Hauptspanne hat die Xihoumen-Brücke auf dem Zhoushan-Archipel, der größten vorgelagerten Inselgruppe in China, mit 1.650 Metern.