单塔双索面斜拉桥_范文大全

单塔双索面斜拉桥

【范文精选】单塔双索面斜拉桥

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【专家解析】单塔双索面斜拉桥

【优秀范文】单塔双索面斜拉桥

范文一:双塔双索面斜拉桥扇形斜拉索施工 投稿:顾蝾蝿

・桥梁・

双塔双索面斜拉桥扇形斜拉索施工

徐华根

(上海铁路局工程总公司第四工程公司

浙江杭州

#$"""%)

介绍跨艮山门列车编组站立交桥斜拉索的施工工艺流程,塔上、梁上拉索的安装工艺,斜拉索张拉与索力调整施工技术。

关键词

立交桥

斜拉桥

拉索

施工

!概述

杭州市文晖路跨艮山门列车编组站立交桥跨径

$"#)*!’")*$"#),为双塔双索面斜拉桥,斜拉索采用扇形布置,每塔$%对,不设"号索,全桥共$+!根。梁上基本索距为&,"),塔上基本索距为$,’),斜拉索采用!-))镀锌平行钢丝索(标准强度!"#$$&-"./0)

,两端采用冷铸锚,索外挤包黑色和彩色/1防护套各$层。每根斜拉索均设减震器,并在其下端!,+)高的范围内外包不锈钢管。"

斜拉索施工工艺

斜拉索施工中必须解决斜拉索安装、张拉和索力调整等施工技术问题,需要编制出详细的施工方案、工艺流程和实施计划,以确保工程质量。"#!

斜拉索施工工艺流程

施工准备!施工设备、人员配置!设备标定!设备运输至工地!安装准备!拉索由堆放场地水平运输至主桥塔根处!用塔吊或吊机将索盘吊至桥面!索盘支起后用卷扬机将索向主梁安装段牵引,牵引中在拉索下架设托辊!用塔吊及卷扬机将拉索锚端向塔上锚索管入口外侧提升!当拉索锚端到达塔上钢管外侧时,用塔内卷扬机将索端牵引进钢管!拉索锚端露出锚板时安装螺母,卸下牵引钢丝绳!安装张拉千斤顶,并启动千斤顶将拉索锚端退入钢管!’根索安装完毕!梁上卷扬机继续将拉索展开,

并将拉索锚端牵引至主梁安装节!安装软牵引设备及其它辅助设备!启动软牵引千斤顶直至拉索锚端露出梁上锚固板适当长度!安装补充钢绞线索并将索力调整到与其他索相等!安装锚固放松压紧装置!’根拉索安装完毕!塔上千斤顶卸载至小于$!""23,将梁上螺母旋紧!将补充

收稿日期:!""!"#$$作者简介:徐华根($%&’—),男,工程师,$%((年毕业于北方交通大学土木工程系,工学学士。

"!

万方数据

钢绞线索卸除!安装软牵引千斤顶将其它钢绞线索卸除!同索号’根索同步张拉到设计要求索力!准备下一节端拉索安装、张拉!全桥主梁合龙后!全桥索力调整!结束。"#"

斜拉索安装施工技术

拉索的安装步骤为:放索(拉索的展开)、水平牵引、起吊、塔上安装拉索锚端,并安装张拉千斤顶和梁上牵引拉索,锚端在挂篮上安装就位。

($)放索(拉索的展开)

使用放盘支架和卷扬机,将拉索在桥面展开,见图$

图!拉索展开示意图

(!)拉索的水平牵引

拉索的水平牵引使用卷扬机。为保护拉索的外护套,在拉索水平牵引过程中,每+)放置$个托辊,避免拉索与桥面摩擦而损坏。

(#)

拉索起吊拉索的起吊采取以塔吊为主、卷扬机配合的起吊方式。当拉索总重低于塔吊起重能力时,可以直接采用塔吊一次安装到位。

(’)拉索安装索力计算

由计算结果可知,大部分索必须采用$!""23张拉力的千斤顶牵引就位。因此拉索安装选用-!$+,!’牵引。

(+)

塔上拉索采用塔吊、塔外卷扬机和塔内拉索钢管引导卷扬机共同配合安装工艺。

拉索塔上端的安装在主梁挂篮安装就位前进行。同节段’根拉索的安装时间控制在!4内完成。安装工序如下:

铁道标准设计!"#$%"&’(")*"!**+’#,)-..-(/)

・桥梁・

!塔吊和塔外卷扬机共同起吊直至拉索锚端到达

待安装索位钢管的外侧;

"塔内卷扬机钢丝绳从钢管内穿出并与拉索锚具连接;

调整拉索进入钢管的#塔吊和塔外卷扬机配合,

角度,避免拉索与钢管进口相交;$塔内卷扬机牵引直至拉索锚端露出塔内锚固面并旋上螺母;

的连接,锚端和钢绞线的连接等,无论哪一处连接发生问题,整个系统就会垮掉,以至发生重大事故。所以在牵引系统设计中应特别注意处理好各构件的连接构造形式,

在施工中密切观察各连接处的可靠性。

%安装张拉千斤顶,

完成后卸下拉索螺母;&启动千斤顶,

将拉索锚端尽可能退入钢管内;’完成以上工作,

检查所有设备连接无误后拉索塔上安装完毕。

(!)梁上拉索安装

本工程主梁施工采用前置式挂篮系统。此工艺要求拉索在主梁节段混凝土未浇筑前就必须将拉索与挂篮相连接,然后使用拉索作为主梁混凝土浇筑阶段荷重的支撑结构。梁上拉索的安装在挂篮就位、梁上拉索预埋钢管安装完成后即可进行。控制进度为"#。安装工序如下:

!将拉索锚端水平牵引至挂篮附近;

"根据拉索施工索力选择不同规格的钢绞线索;#将钢绞线索与拉索锚端相连接;

$将钢绞线索穿入预埋钢管,

在挂篮横梁上锚固;%安装牵引千斤顶,

同时用倒链调整拉索在钢管入口处的角度,以避免牵引时拉索护套与管口相交而损伤;

&用千斤顶牵引拉索直至拉索锚端到达梁上锚固位置;

’卸下牵引千斤顶,

并按需要补充安装钢绞线;(调整补充安装的钢绞线索力,使之与其它索的力相等;

)用塔上已安装的张拉千斤顶将拉索索力高速到

设计要求的值。

($)斜拉索安装施工注意事项

!拉索安装施工过程中,

要确保%&护套不被损坏,拉索具有完好的外护套是保证其具有较长使用寿命的首要因素;

"拉索在起吊安装过程中,未离开桥面之前,其外包装材料尽可能不拆除;

#吊机或卷扬机与索的连接吊点采用哈夫吊点,能有效地保证索外护套不受损坏(图");$在拉索安装牵引的整个过程中,各种构件连接处较多,如钢丝绳转向滑轮与塔柱的连接,锚头与探杆铁道标准设计万方数据!"#$%"&’(")*"!**+’#,)-..-(/)图!

起吊索夹

"斜拉索张拉与索力调整

根据设计要求,本桥斜拉索两端锚具都采用冷铸

锚(’()),两端均为张拉端。根据施工现场的实际条件,选择在塔上张拉端进行张拉。

主梁混凝土浇筑完成,并到达设计要求的强度后,首先必须将拉索的锚固位置由挂篮转换到梁上,然后根据施工荷载的变化以及桥面内力调整的需要,对斜拉索进行张拉和索力。拉索体系转换及张拉在主梁混凝土达到强度后的*#内完成。

(*)拉索锚固体系转换

此项工作通过塔上张拉千斤顶和梁上钢绞线索力之间的调整实现。

施工步骤如下:

!将塔上千斤顶张拉力卸至*+++,-左右;"将梁上拉索锚固螺母旋紧;

#逐根卸下补充的钢绞线索,

使挂篮上钢绞线的数量回到$*.

*/0"1的状态;

$安装*"++,-千斤顶,

张拉后卸下夹片;%千斤顶卸载后体系转换完成。(")斜拉索张拉

为了准确地进行索力的张拉和调整,首先要对千斤顶、油泵及压力表进行配套力值标定,施工中配套使用。

根据设计要求,对拉索的张拉进行控制(张拉的控制方式一般有"种:一种是以索力控制为主、主梁位移变化为辅;另一种以主梁位移控制为主、索力为辅)。

张拉时要求同一塔柱同号索进行同步张拉,以保证结构的稳定性。

日常和环境温度对斜拉桥的塔、梁、索影响较大,张拉和索力调整要避免在温度变化较大的时段进行。

张拉时的桥面要求无动载,附加荷重应尽可能与设计计算条件一致。

"!

范文二:双塔单索面斜拉桥施工控制 投稿:杜潾潿

器 梁桥 工 

程Bri dge  Eng n ier e ing

双  塔单 索 面 斜拉 桥施 控工制 

帅华袁. 韩成博 

(南湖科大学 技土木程学工 院 ,湖 南湘潭 4 1 1 20 )1

 

摘要:

如皋长 江 大 桥 主 桥为 主跨 2 18 nl 双的塔 单 索 面 P斜C 拉桥 。 介绍了该 拉 桥 斜 施 工 控制的计 算 及 索 力监 测 的方法  

出 了改 善 提 粱 跨 主 内力中 方 法 ; 的用运有 约 的束影 响矩 阵 法 进 行合 龙 后索 力 调 整量 的计算 并 对 监 控 成果 行进了 析分 。实 践

证明 该,桥 控的 制 方法 是成 功 的   。关词键 斜拉: 桥; 施工 控制; 索力 影 ;响矩阵  

分图 号 类:  U 4 4 . 54  6

献标 志 码 :  

B文章

号编: 1 0 0 9 —77 76( 2 0 14 )0 —5 0 508 — 3  0

n s t r o c tui o   nC o tn o r  l of  Twi n - o twe rs  iw th  S in g e l  aCb el  P l a ne   C ab l  e St aye d  B ri d g  e

Yua n   S uh a i h u a H,an   C hen g bo

 1

程 工 况 

施2工 控 制 目 标 

如皋

江 长桥大主 桥 为双塔单 面 预应索力混凝 土 斜

如  皋长 江 大 主 桥桥 斜 拉桥 施 工 控 制 目 标 主 要包

 拉 桥,跨 径布 为 9置   5+m2 1 8  m + 9 5  I T I。 主塔仙 为鹤 造型, 括:   1 使 主梁 ) 面线纵形 平 顺 , 使 合 后龙的 主梁 纵 面  

单 线单 箱 预室应 混凝力土 结 构 ,塔身 自桥 以面上 高 度 为 形  符合 设计 和 规范 要 求; 2) 分析各 种 偏 差 的原 因 及  

其使 施

过 工 程 每的 阶段一及 其 成桥 后 结 构 的荷载  8 5  in 主。梁 面截为单 箱三斜室 板箱腹 梁 中,线心 处 梁 高后 果 . 主梁 、 桥即 塔、斜 拉 的索内力 和 应力 符 合规 )和 范 . 82  1 3 1' ,顶板 2 宽 6 .  51 1 1 底,板 宽l 0 5  . m ,悬 臂 4   m长 斜。拉  索效 应 采( 用标准 度为强l   6 7 0  MP a的 镀 锌高强钢丝成 索 , 全品  设计 要 求: 3) 对合 龙 方案和 要重的施 工 工序 进 论 证 行桥共 6 对 4 扇, 索 形 面。 桥梁总体 置 布如 1 所示图 。   或优化 以,低降造 价, 缩 工短期。   3

施 控工 制 计 算

. 结构 计算1方 法 

如 长 皋江大桥 施工监 采 用 考控虑 非线 性 的桥

梁 

博士

平面 系杆结构 进行分析 计 算 空 间分,析 以 MI D A S /

C i  v i l 2 1 00平为台 。 对 于如皋江长 大桥桥主拉斜 桥结 , 构

 采

用正 装 代迭法 定确合 理 成 的 桥状态, 即 先假 1组 

图 定 1桥梁总体置布 ( c m图 ) 

工索 力, 按 定既的 工序正 装 计算 得到 1个 成状桥 ,态  将 该 成 状 桥态 与已经 确定 的 最 成 桥优状 态 比较 ,  

主塔混 凝土 段由截于面 变 复 杂 。 无化法 采 用 常 规 小 二最 法原 理乘使 二者 相 差 最小 从 而 , 假对 的定 力索  的爬模 法进 行 施 工 在, 际实工施中采 用 翻模 和 脚手 架进 行 修正 , 然后再用 修 正后 的索力 进 行装 计正 ,算 重复  结 合 的方 法 , 分为 共 1个3 节 。O段 号 和块跨边现 段浇  以上过 程直 收到 为敛止 l_ - 。  .

2 参数 识别 采 支用架 现 浇 , 龙 合 采段用 架吊现 浇 其 , 余梁段 采用   前3 支 点挂 篮悬 臂浇 筑。其 中主 梁每 悬 浇 筑臂1 节段个

对  悬臂于 工 的施斜 桥拉 ,把握 实 际好的 参数值 ( 混 

分 为 7 工个 况: 1 挂)定位立模篮 2 );第 1 次 张 前 拉 凝土 弹 性模 量 、主梁 自重、 徐 变 系 数 结构、度等) 刚,  

进支点拉斜 ; 3 索 主梁}) 凝昆土 筑 一浇 ; 半 4 第 )次 张2 拉  行 合理的施 工 理论 计 算 使, 计 算模型 所 映 反规律的  与前 支 点 拉斜索 ; 5 ) 混凝 浇筑 完土毕; 6 预) 力 应张 拉 , 降实 际 相一致 , 是 施工 制 控的 重要内容 3__ 。过通 敏 灵度 

挂篮分 :7 主) 梁斜 拉第 索次 3拉张至 安索 力 装。 

可以发 现 实际 过 程中 梁主自 重 和 力索 对主梁 高标 

8, { } 荭 东投 201 4 N o . 5 S e ( p.) V 1 .o 32  

桥梁3

程- 器

 B ird ge  E n g n ei r ein g  

的 影响远大于 凝混土 性弹 模量、 变徐系 数 等的影 响 经  6 合。龙 后调 索 控 制

过混 凝 土称 重 验试 以及 计算梁 段 钢 的筋用量, 选 取  初6 . 1 调 索 方  法

始钢

筋 混凝 土 重度为 2 7   k N/ m  , 从 索力和 位 移增 量 上  

施续 可 根工最据小 乘二法来 修 参数正f 1 。 4

4 斜 拉 索 索力监测 

在 施 工桥 过 中程考虑 结到构 安 全。 斜拉索 索   中跨 力 合龙 后 行斜 拉 索第 4进次张拉 。第 次4 张拉安   排 中跨 在 合束 龙张 后 , 拉期恒载施工二前进行. 此 时 结

 

可估 计梁主 自重和 刚度 是否和 模 型 算 计律 规致 .一  后采用 次 张拉分 位到, 中 跨合龙前 根 每拉 斜索 张 拉3 ,次  

斜 索 张拉拉 力 接 影直响 主 梁和 主 塔 内的 力和  线 构的刚度 较 大 , 力 索变 化对的主 梁 线形 的影 响 相对较 形 ,索力 大小 反 映全是桥内 力 状 的重态 要指标 该桥。 斜小 , 调 索 应 时索 力以 控 为 制主。 该 采桥 用影 矩响阵法  拉 索 采用 液 压 千斤 张顶拉 ,用频 谱 分析 进法 精行 控  度进 行 龙合后 的索力 调 整 计 算I   5 ,】将 斜 拉 中关 桥心截 面  

。制频谱 分 析法在 现 场 用 索使力 动 测仪, 需 要 准 计确 的 应 、力内力或 位 移作 受为 向调 量{D } 以斜, 索 拉索的

 算出索 力 系数, 受 基 假 定 本条 件的 限 制 , 对 于力索   力 作 较为施调 向 {量 X } 通 过 , 响影 矩  阵 ] 立受建调 量 向

的 情况直 接 测试时 差误较 大。 据 根H irs h izu i 提的  和出施 调向 量的 系关 】 { }={ } , 求D 解线性 程组 方就  可斜 拉垂 度 索 响 影系 计算数 式公 .

 K =H / ̄, 

上 

得 到施调

向 {量 } 。   . 2 调索 结分 析果 (  1)   6

I(

 )  

 调 索过 程 中对

结 构变的形 和 应力 进行 监测了 . 其  果结 达都到 了预 目标 期塔 偏位。 结 果表 1所如 ,示从 

中 K 为:拉 索垂 斜度影 系数 响: 日为 索力 水平 方向 分 表 1 可 以看 塔出偏 位控 制 好 ; 较主梁 关键 控 制 断 面应 

量, k ; N n为,索 单 的 长位度 量 重 ,kN / m L为 索;的 水平   力果结如 2所 表示 .从 表2 以看 出主可梁 上 下 缘未  出 影长度 , 1 投TI ; 为A 索横的截 积 面 m ,2 E为 索 的; 性 模弹 现 拉 应力 ,实测 力应和论应理力为较接近 。 应力 分 布   , 量 /Nm m2 ; c L为索的 弦长 , 1 33 。   较 合理为; 斜 拉 索 索力结 如 果 图2所 示 ,图2表 明  

索 索 力控制较好 :主 梁形 线结 如果  当 > IK. 时索 5 力 伸与 长 量呈线 关性 , 系 可不考  虑 误 力差 都在 5%以 ,内 3表图明 主梁 标高 最 大 误差控 制 在 3 0 mm  垂 影度响. 此 时 拉 斜 索作可 为 弦来考 虑 , K>当 2. 5 。 时 图 3所 示 , 垂对 度斜 拉 固索有 动振影 很响 小。  

由该于桥 施时斜拉工索 分3 次 张拉 , 1次第张拉 索 力  小 ,较此 时 计算 的系 数 普遍K小 于

2 ,拉 索 垂度 对基 频  的响影 较 大: 由于空 又篮斜拉 索挂第 1张拉 次篮挂底 板 标 增值高对 斜索拉索 变力较化为敏感 , 此第因1 次 张 拉 时 以 标 控高制 为主 ,以 斤千 油顶表 读 进数行 力控索 制。  在 斜拉对 进行索第2次 及 3次 张拉 第时算系计数K 普 遍 大 于2. 5 . 时索力 动此测仪 测 的索 力结果 与千 试斤 顶  油表 读按 数张拉 差 1 相   0t以 内,精 度满 规 范要足求。

 5 跨中 合龙 制 控注:

岸 侧偏 为正 ; 侧 偏 为 江 负 。

 

以内, 体上整主 梁 线形较 为顺平。

表 1   索 后 塔调 位 理 论 值偏与 实 测 比较 值表 mm 

表 调2索后 ~98号 墩主梁关 键 控制 断面应 力分 析  M Pa

 

桥 主跨中 合 龙 利用“ 吊挂 ” 法 进行 施 工。中 跨合龙

段  位于 号墩81 5号 块和 9 号墩 15号块 之 间。该 桥底 

板 未配 置 较多 的 应 力预 钢束, 为保 证 合龙段 下 缘有 足  够 的 压应储 备 力 ,龙 合前在 龙段两 合端 置配较 大重压。   计表 明, 当 合算龙 在 前合龙 两端 段各施 加 1 0 0   t 压 重 ( 合 龙混段凝土 置换重压除外 ) , 在 预力应张拉 完成并  拆除 该压重后 , 合龙 下缘段能 够 加 增1 8 .5 MP a 压应的 力   合。龙 施段 工前后 的计 工算 况如下 : 1)合 龙 段 两 端  布压置 重: 2) 跨 合 中 龙, 边 浇混凝筑 边土置 换 “ 换  重替” ; 3 张)拉 中 跨合龙 预 力 ;应4 ) 拆除中跨 吊架 , 卸  载

1 0 0  t压重  (下 第转 16 页) 

20 1 年4第5 ( 9 一期) 第32 卷 啼投木 荭  95

 桥

梁工 程器 

B i rg ed  E ng iener i g n 

上 缘设凝 土混最 大 压 变 应为 

E ・ ;  

该 桥梁 中

跨 中截跨 面下 缘 钢筋 ,  则 最 压大应力   筋的 测 实 变应 平均 , 的实测值应 平变 均 值为 62 x 1 0 ;    2 ) 根据笔者 简的 化方 法 解 下缘求钢 筋 拉变 应 利 。 用m id s a软计 算件出测 试截 面 的 试 验 载荷 用作 下的  

弯矩 . 后 然 根 据 料材 强度、 截 面钢筋 配置 等 信 息 求下 

缘上 钢筋压应 '变 ̄ P   s -   =E 

 ・ ; 

 .

对 的压应应  

力缘下钢 拉筋应 变   = 

中跨其 中 截下面缘 钢 理筋论  E '・ -C一, 对 应 的 拉 应力 缘 钢 筋 理 论计算拉 应 变 ,计算 应拉 值变为 90 x lO  ;  3 )用缘 钢下 筋 实的 测变 应均平

值 除下 缘以钢 筋 

理E  占・  。  

计算 拉应 变值. 即得 到 该试测截 面 的 应变 验校系 ,数  0 . 5 ×  _ c一 ・・  b +   A  一・O -s  ̄ A 。 0=, 代 入 具 体 数据 对于跨  截面中. 其应变校 验 系数 为 6 2 / 90 =0 . 6 7 。  后 即 可 出  求。 3   结论 结 合 以上探 讨 究研 对。于钢 筋 混凝 土桥 梁 静 载的  C _ ・一b  /・ 6+ o - t    ̄ s A  t  s・ h o = Ms , 代 人 体数具 后据 即  验 试 分 析. 于不由能 直接采用设 计软 件求 出 试在验荷  可求  出  及。  作 载 用下的 下 钢缘筋 拉的 变 应 值 , 所建以议 采 用 笔  

者t

由 ∑Ⅳ

0 , =

 由

∑ =M 0 , 

静载 试 结 果评 验 定实 例

简化 算 法 算出其 值 , 进 而 求 出应 变 校 验系 数 以进,

 

深圳 市某 钢混凝筋土 连续箱 梁桥, 径为跨3 x21  m   桥,宽4 6 . 5 m.  单 箱为 0室l 面形截式 , 载荷等 级 公 为路 I 级 为达 到规 。规范定 的 力荷静载试 验 率 ,效试 验 载  荷为 10 台 45 t  的加载 车 , 尾车对 车 尾称对加 载。 由于 该 桥梁 宽 较 度 , 大在 试测截 面 桥 沿 宽方向 裂的 布置 了 缝l 0组 变 片应 进 行应, 变 量测 。以下为静 载 试验 结果 评 

定过 程  

:行结

评 果 定。  0 参

考 文 献: 

【 1广]东 省建 筑 科学研 究院 城.桥市 检测梁术技标 D B 准 J T  / 51—  

8 7 —2 011 [ S ] .北京 : 中国建筑 工 业出版社 , 2 0 1 1 .  

1) 对试截测面 ( 贴粘梁底在的) 应 变 片 实的测 应  变值 取 平 均 ,值并 据根平 截假 定面转化 为 下 缘 拉 受 

钢( 接上第 5 页9  

)收 稿日期: 2 0 1 4 0 3 一 l 1  —作者简介 : 欧阳涛 ,男, 工程 ,师硕士 ,主要事建设工从程质量检测工作。

  工过程中对 梁 和 标高 主进行双 控 并, 主对梁 中 跨 龙合  方案进 了优行 , 化实现ll  ̄ ,N 合龙 ,中 合跨龙误仅差 m4m 。  调 索成 后结完构 受 力状 态 好较 , 形线为较顺平, 足 

满C‘

16   c 1 4   tc l_2 C1  0 ’C 8C’  6  ’ C C4’ 2  C1  C   3C  5C  7 9C  C11  C1  3 C 51  

翻 

.设计和

规要求范-  0  

。 参文考 献:  

【1 颜】东 煌 刘 ,栋 .光确 斜 拉 定桥合 理 施 工 状 的 态 正 装

迭代 法[ ] J.  中

国 路 学公 , 1报9 9 ,9 21( 2) :59 — 6 4 .  

拉编索号 

2 调 索 全后桥 索 分力 析 

2 ] 黄 ,侨 吴 红 林,李志 . 确 定波斜 拉 桥 工 索 施 力 正的装 计 算 法

 [

] .J哈 尔 工滨 业学大学 报, 2 0 4,0 36 ( 2 )1 1 7:0 2— 1 7. 04  【 ]向3 中富 .桥 梁 施 工 控 制技术 [M 】. 北京 : 人 民交 出通版 社 ,2 101 :  

91 -1 798 . 

4 】 袁 帅华 颜,东 煌, 李德建 . 武汉 江 汉 四 主 桥 施 桥 控 T 计 制 

[J ]. 潭湘矿 业学院 报 学 , 0 2 0 0, 5 1 2 ( :)7 — 8 82. [ 5 肖汝】诚 , 项海.帆 斜拉 索 力桥优 化及 其 工 应程 用[J J. 计 力算学 

学报 , 19 9 8, 1 5 ( 1 ) :1l 8 — 2 1 6.   图 3调 后索主 梁 线形 分 析  收 日稿期 : 2 01 —4 03 1 1  

 7结 论 

项金 :目国 自 然家科基金资学助项目( 5 017 1 9 8 7 )

  践实证明 。 施 工控制 算计 的法方是 功 的。成悬 臂 施作 简者介 :袁华帅, , 副教授男 ,博后, 研士究方向 为桥梁施 监 I 工。 控 

ol 4 年第 期5 9( 竹 )第3 卷 2 荭 投 术  1  

范文三:南浦大桥是一座双塔双索面斜拉桥 投稿:熊蕻蕼

“南浦大桥是一座双塔双索面斜拉桥,主桥长846米,以一跨423米过江,跨度之大为全国之最。”

“主桥桥面

大桥全景(18张)

用钢材与混凝土两种建筑材料叠合而成。桥面

大桥全景2(13张)

下一层用大型‘工字钢’制成框架,上一层是钢筋混 凝土桥面板,钢框架与桥面板用电焊焊接,结合处再浇上混凝土,使两者联成一体。这种叠合组成的桥面和钢框架共同受力的新型结构,叫叠合梁结构。这在我国还是第一次采用,开了我国建桥史上的先河。

“主桥桥面的钢框架共有438根钢梁,其中一根重80吨,为全国之最;制作钢梁用的钢板,最厚的达80毫米,其厚度在钢结构中又是一个全国之最。拼装钢框架用的10多万套高强度螺栓的直径达30毫米,螺栓之大,是我国建桥史上前所未有的。

“大桥主桥桥面是用180根钢索吊在桥塔上的,其中最粗的一根钢索是用265根直径7毫米的高强度钢丝绞合而成,直径146毫米,重21吨,均为全国第一。它长达223米,竖起来相当于三幢国际饭店的高度。180根钢索都是用千斤顶拉后固定在主塔上的,每个千斤顶的拉力达600吨,也是全国之最。

“南浦大桥的通航净空高度为46米,在我国桥梁中首屈一指。 “由于桥高,建桥时的作业面就更高,负责主桥桥面施工的上海市基础工程公

司的干部、工人要在50米以上的高空作业,安装斜拉索则要上到110米以上才能操作。这些恐怕也算是‘全国之最’了。

南浦大桥

南浦大桥自1988年12月5日开工,到1991年建成通车,仅仅用了3年时间。三年建造一座大跨度的南浦斜拉桥,其规模之宏大,工艺之严格,技术之复杂,施工难度之高,周期之短创世界建桥史上的奇迹。

其浦西的引桥总长3754米,由于受地域空间的限制,浦西的引桥设计成两个复曲线螺旋状,其造型犹如盘圆团龙,这在国内外桥梁建筑史上也属罕见。游客们乘车盘旋而上,如同进入了盘山公路,朝下看大桥下面的花园绿地,走动的人流变得越来越小,车窗外不断升高的桥体使每个游客都有那种车在桥上走、人在半空游的感觉。

南浦大桥主桥全长846米,桥体轻灵,主跨桥面微微上凸,傲然兀立,匀称协调,空间感好,造型优美。主塔两侧各有对称的几百根斜拉索,将庞大的南浦大桥抓在浦江上空。

南浦大桥的顺利通车,为以后建造杨浦大桥和徐浦大桥、奉浦大桥打下了良好的基础,短短几年中先后有五座大桥横跨浦江,还有几座在设计中和制造中。上海浦东正发生着日新月异的变化,越来越多的海内外投资商将资金投向这片热土,便利的交通环境使浦东的腾飞添上翅膀。

斜拉桥介绍

斜拉桥又称斜张桥,是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁,是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。其可看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁。其可使梁体内弯矩减小,降低建筑高度,减轻了结构重量,节省了材料。斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。

斜拉桥作为一种拉索体系,比梁式桥的跨越能力更大,是大跨度桥梁的最主要桥型。

斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。索塔型式有A型、倒Y型、H型、独柱,材料有钢和混凝土的。斜拉索布置有单索面、平行双索面、斜索面等。如武汉长江二桥、白沙洲长江大桥均为钢筋混凝土双塔双索面斜拉桥。现代斜拉桥可以追溯到1956年瑞典建成的斯特伦松德桥,主跨182.6米。历经半个世纪,斜拉桥技术得到空前发展,世界上已建成的主跨在200米以上的斜拉桥有200余座,其中跨径大于400米的有40余座。尤其20世纪90年代后,世界上建成的著名斜拉桥有:法国诺曼底斜拉桥(主跨856米),南京长江二桥南汊桥钢箱梁斜拉桥(主跨628米),以及1999年日本建成的当时世界最大跨度的多多罗大桥(主跨890米)。

中国至今已建成各种类型的斜拉桥100多座,其中有52座跨径大于200米。20世纪80年代末,我国在总结加拿大安那西斯桥的经验基础上,1991年建成了上海南浦大桥(主跨为423米的结合梁斜拉桥),开创了中国修建400米以上大跨度斜拉桥的先河。我国已成为拥有斜拉桥最多的国家。[1] 编辑本段建造历史

斜拉桥

斜拉桥(cable stayed bridge)作为一种拉索体系,比梁式桥的跨越能力更大,是大跨度桥梁的最主要桥型。斜拉桥是由许多直接连接到塔上的钢缆吊起桥面,斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。索塔型式有A型、倒Y型、H型、独柱,材料有钢和混凝土的。斜拉索布置有单索面、平行双索面、斜索面等。第一座现代斜拉桥是1955年德国DEMAG公司在瑞典修建的主跨为182。6米的斯特伦松德(Stromsund)桥。目前世界上建成的最大跨径的斜拉桥为中华人民共和国的苏通大桥,主跨径为1088米,于2008年4月2日试通车。

斜拉桥是将梁用若干根斜拉索拉在塔柱上的桥。它由梁、斜拉索和塔柱三部分组成。斜拉桥是一种自锚式体系,斜拉索的水平力由梁承受、梁除支承在墩台上外,还支承在由塔柱引出的斜拉索上。按梁所用的材料不同可分为钢斜拉桥、结合梁斜拉桥和混凝土梁斜拉桥。

编辑本段构造原理

桥承受的主要荷载并非它上面的汽车或者火车,而是其自重,主要是主梁。以一个索塔为例,索塔的两侧是对称的斜拉索,通过斜拉索将索塔主梁连接在一起。现在假设索塔两侧只有两根斜拉索,左右对称各一条,这两根斜拉索受到主梁的重力作用,对索塔产生两个对称的沿着斜拉索方向的拉力,根据受力分析,左边的力可以分解为水平向向左的一个力和竖直向下的一个力;同样的右边的力可以分解为水平向右的一个力和竖直向下的一个力;由于这两个力是对称的,所以水平向左和水平向右的两个力互相抵消了, 最终主梁的重力成为对索塔的竖直向下的两个力,这样,力又传给索塔下面的桥墩了。

斜拉索数量再多,道理也是一样的。之所以要很多条,那是为了分散主梁给建造规格

六车道双墩斜拉桥

现在已建成的斜拉桥有独塔、双塔和三塔式。以钢筋混凝土塔为主。塔型有H形、倒Y形、A形、钻石形等。 斜拉索仍以传统的平行镀锌钢丝、冷铸锚头为主。钢绞线斜拉索目前在汕头石大桥采用。钢绞线用于斜拉索,无疑使施工操作简单化,但外包PE的工艺还有待研究。

斜拉桥的钢索一般采用自锚体系。近年来,开始出现自锚和部分地锚相结合的斜拉桥,如西班牙的鲁纳(Luna)桥,主桥440m;我国湖北郧县桥,主跨414m。地锚体系把悬索桥的地锚特点融于斜拉桥中,可以使斜拉桥的跨径布置更能结合地形条件,灵活多样,节省费用。 斜拉桥的施工方法:混凝土斜拉桥主要采用悬臂浇筑和预制拼装;钢箱和混合梁斜位桥的钢箱采用正交异性板,工厂焊接成段,现场吊装架设。钢箱与钢箱的连接,一是螺栓,二是全焊,三是栓焊结合。

一般说,斜拉桥跨径300~1000m是合适的,在这一跨径范围,斜拉桥与悬索桥相比,斜拉桥有较明显优势。德国著名桥梁专家F.leonhardt认为,即使跨径1400m的斜拉桥也比同等跨径悬索桥的高强钢丝节省二分之一,其造价低30%左右。

斜拉桥发展趋势:跨径会超过1000m;结构类型多样化、轻型化;加强斜拉索防腐保护的研究;注意索力调整、施工观测与控制及斜拉桥动力问题的研究。

编辑本段我国发展

斜拉桥是我国大跨径桥梁最流行的桥型之一。目前为止建成或正在施工的斜拉桥共有30余座,仅次于德国、日本,而居世界第三位。而大跨径混凝土斜拉桥的数量已居世界第

一。

50年代中期,瑞典建成第一座现代斜拉桥,40多年来,斜拉桥的发展,具有强劲势头。我国70年代中期开始修建混凝土斜拉桥,改革开放后,我国修建斜拉桥的势头一直呈上升趋势。

斜拉桥

我国一直以发展混凝土斜拉桥为主,近几年我国开始修建钢与混凝土的混合式斜拉桥,如汕头礐石大桥,主跨518m;武汉白沙洲长江大桥,主跨618m,武汉二七长江大桥为三塔斜拉桥,两个主跨均为616米

。钢箱斜拉桥如南京长江第二大桥南汊桥,主跨628m;武汉军山长江大桥,主跨460m。前几年上海建成的南浦(主跨423m)和杨浦(主跨602m)大桥为钢与混凝土的结合梁斜拉桥。武汉杨泗港长江大桥主跨将达1700米。

我国斜拉桥的主梁形式:混凝土以箱式、板式、边箱中板式;钢梁以正交异性极钢箱为主,也有边箱中板式。

编辑本段著名斜拉桥

世界上建成的著名斜拉桥有:苏通长江大桥(主跨1088m),法国诺曼底斜拉桥(主跨856米),南京长江二桥南汊桥钢箱梁斜拉桥(主跨628米),以及1999年日本建成的世界最大跨度的多多罗大桥(主跨890米)。 我国至今已建成各种类型的斜拉桥100多座,其中有50余座跨径大于200米。20世纪80年代末,我国在总结加拿大安那西斯桥的经验基础上,1991年建成了上海南浦大桥(主跨为423米的结合梁斜拉桥),开创了我国修建400米以上大跨度斜拉桥的先河。我国已成为拥有斜拉桥最多的国家,在世界10大著名斜拉桥排名榜上,中国有8座,尤其是苏通长江大桥主跨1088m,为世界斜拉桥第一跨。 目前世界前10名大跨度斜拉桥 (截止2011年8月)

西安浐灞2号桥

安浐灞河2号大桥为扁平流线型混合式钢箱斜拉桥,全长485米,桥梁宽度29.6米,双向6车道。主桥部分全长240米,为双索面拱形单斜塔斜拉桥,半漂浮体系。主跨为最大跨径145米的钢箱梁。桥塔为拱门式钢结构主,高78米,倾角75度,钢塔自重约1621吨,其重量在混合斜拉桥中居国内第一,是西安市的“地标”建筑。

晋江大桥塔

世界第一座“开”字形斜拉桥

2005年5月开工建设,经过三年多的施工,世界第一座“开”字形斜拉桥——泉州晋江大桥全线成功实现合龙(2008年4月30日),是泉州的“新地标”于2008年10月24日试通车。 它标志着大桥主体工程全部竣工。

泉州晋江大桥是省重点工程,是省道210线暨泉州沿海大通道上的关键项目,也是泉州迈向崭新泉州湾时代的重要交通基础设施。该工程由主桥和南北引桥及南北互通立交组成。大桥北端起点与市区泉秀东街相连,南岸连接晋江市、石狮市及沿海大通道。大桥全长2.74公里,跨越晋江,其中主桥长365米,桥宽38米,采用“开”字形独塔双索门式预应力混凝土斜拉桥结构,北引桥长1365米,南引桥长1010米;大桥南、北立交均采用八条匝道互通立交,北岸东海立交匝道全长5477米,南岸晋江江滨路立交匝道全长5260米,抗震设防为地震基本8度。工程概算总投资11亿元。

大桥主桥梁体为双波浪鱼腹式结构,具有线条流畅美观、抗台风能力强等特点。大桥主塔高134.125米,采用“开”字形钢筋混凝土结构。

泉州晋江大桥项目工程最终数据:总投资8.8亿元人民币,大桥全长3.6公里,宽度33米.其中主桥大桥(含主桥\引桥)总长2740米,主桥365米,北引桥长1365米,南引桥长1010米,北岸东海立交匝道全长5477米,南岸江滨路立交匝道长5260米,设计桥梁等级为一级公路特大桥,宽度33米,设计速为80公里/小时(匝道50公里/小时),保证通行安全.设计通航安全.设计标准为500吨级客货轮单孔双向通航.是泉州东海跨晋江通往晋江市、石狮市的主要桥梁。 苏 苏通大桥

1088米,中国,2008年

苏通大桥图片(4张)

苏通大桥位于江苏省东部的南通市和苏州(常熟)市之间,是交通部规划的黑龙江嘉荫至福建南平国家重点干线公路跨越长江的重要通道,也是江苏省公路主骨架网“纵一”——赣榆至吴江高速公路的重要组成部分,是我国建桥史上工程规模最大、综合建设条件最复杂的特大型桥梁工程。建设苏通大桥对完善国家和江苏省干线公路网、促进区域均衡发展以及沿江整体开发,改善长江安全航运条件、缓解过江交通压力、保证航运安全等具有十分重要的意义。

苏通大桥工程起于通启高速公路的小海互通立交,终于苏嘉杭高速公路董浜互通立交。路线全长32.4公里,主要由北岸接线工程、跨江大桥工程和南岸接线工程三部分组成[2]。 杨浦大桥

602米,中国,1993年

杨浦大桥,是一座跨越黄浦江的自行设计、建造的双塔双索

杨浦大桥

面迭合梁斜拉桥。杨浦大桥,于1991年4月29 日动工,1993年9月15日建成,历时仅2年5个月。总长为7654米,主桥长1172米、宽30.35米,共设6车道。602米长的主桥犹如一道横跨浦江的彩虹,在世界同类型斜拉桥中雄居第一。挺拔高耸的208米主塔似一把利剑直刺穹苍,塔的两侧32对钢索连接主梁,呈扇面展开,如巨型琴弦,正弹奏着巨龙腾飞的奏鸣曲。

杨浦大桥犹如一道横跨浦江的彩虹,高达208米的塔柱似利剑刺破青天,无数根排列整齐的斜拉钢索仿佛一架硕大无比的竖琴迎风弹奏。全桥设计精巧、造型优美、气势恢宏,犹如彩虹横跨浦江两岸,是上海旅游的著名景观。

杨浦大桥位于上海市杨浦区宁国路地区。桥址离苏州河5.3km,离吴淞口20.5km,与南浦大桥相距11km。该桥是市区内跨越黄浦江、连接浦西老市区与浦东开发区的重要桥梁,是上海市内环线的重要组成部分。

徐浦大桥

590米,中国,1997 年

徐浦大桥

徐浦大桥,是继南浦大桥、杨浦大桥之后,上海市区第3座跨越黄浦江的特大型桥梁,位于徐汇区华泾镇 和浦东新区三林镇附近的江面上,下游距南浦大桥10.2公里。大桥全长6.017公里,主桥长1.074公里,主跨590米,总宽35.95米,主塔高217米;设双向8车道,设计时速80公里;最大荷载为汽——超20级。

徐浦大桥西接朱梅路,东连新辟的杨高南路,纵贯东西,形成一条长10多公里的通街大道,为外环线西南段划上了第一条线。 它将和建成后的外环线一期工程连成一体,成为沪宁和沪杭高速公路进入上海的交通枢纽,也是今后虹桥国际机场和浦东国际机场之间最便捷的主要通道。

徐浦大桥首次全面采用国STE355钢板,代替进口桥梁钢板加工制作构件,推动了我国特种钢材冶炼和轧制水平的提高。

工程投资20亿元,1994年4月正式开工,1997年6月24日建成通车。

北京斜拉桥

随着京新高速五环至六环段2011年建成通车,京城北部将新添一条进出市区的快捷通道。中铁六局北京铁建公司发布消息称,京新高速跨越京包铁路和城铁13号线的大型斜拉桥正在紧张施工,99米高、水滴造型的主塔将托起桥身,成为中关村科技园区的地标性建筑。

城铁13号线上地站以北100米处,工人们在闷热的“桑拿天”中操纵着十几米高的钻机忙个不停。作为京新高速公路的重要控制性工程,这座分离式立交桥连续跨越繁忙的京包铁路、城铁13号线,狭窄的空间无法像普通桥梁那样由众多桥墩来支撑桥身。同时,考虑到为京张城际铁路预留施工条件,桥身必须距离地面较高。经反复权衡,这座立交桥最终确定采取单塔斜拉桥的特殊结构,由一座高达99米的主塔拽住88根钢索来承受桥身重量,也因此创出北京桥梁的高度之最。

斜拉桥全长510米,宽35.5米,主塔造型酷似天上滴落的水珠,看起来非常轻盈。但实际上大桥的根基异常坚固,主塔下方的60个桩基柱每根都深达80米,直径粗达2米。斜拉桥上的钢索则臂力惊人,4根最长的钢索,每根长222米、重达27吨,也创出北京桥梁之最。这座单塔支撑的斜拉桥增大了桥梁跨度,减少了桥墩数量,使得立交桥下铁路、公路等运输车辆能顺畅通行。

建设中的京新高速五环至六环路段,南起北五环路箭亭桥附近,向北经万泉河、清河、上地南路、沙阳路,上庄北路,道路全长19.9公里,基本位于现有京藏高速路的西侧,与京藏高速路平行。路面设计为双向六车道,时速每小时100公里,建成后将与京新高速六环至德胜口段连接并向北延伸,成为本市西北货运大通道的重要组成部分。

据首发集团相关负责人透露,京新高速五环至六环路段计划2011年底前建成通车,届

时京藏高速五环至六环段的拥堵问题将得到极大缓解,方便上地、海淀后山一带居民的出行,市民驾车从城区前往八达岭景区也将更加安全快捷。

多多罗大桥

多多罗大桥

890米,日本,1999年

多多罗大桥是位于日本濑户内海的斜拉桥,连接广岛县的生口岛及爱媛县的大三岛之间。大桥于1999年竣 工,同年5月1日启用,最高桥塔224米钢塔,主跨长890米,是当时世界上最长的斜拉桥,连引道全长为1480米,四线行车,并设行人及自行车专用通道,属于日本国道317号的一部分。

其世界最长斜拉桥和最高桥塔的纪录被2008年建成通车的中国苏通长江公路大桥(苏通大桥)打破,苏通大桥跨径1088米,混凝土桥塔高300.4米。

多多罗大桥位于日本的本州岛和四国岛的联络线上,主梁采用钢箱梁,是当时世界上主跨最长的超大型斜拉桥。这座全长1480m,主跨890m的斜拉桥像一条巨大的青龙,将横跨美丽的濑户内海,并将本州的广岛市和四国的松山市的公路交通连接起来[3]。

诺曼底大桥

诺曼底大桥

856米,法国,1995年

诺曼底大桥守卫着法国北部塞纳河上的泥滩,看上去像一个从混凝土桥塔上伸出的钢索所编成的巨大蜘蛛 网。 这座斜拉桥的落成后(1995 年)堪称世界上同类桥梁中极为壮观的一座。

这是一座1995年1月才开始启用的新桥,连接着翁弗勒尔和勒阿弗尔两上城镇。它是钢索承重桥,很像金门大桥之类的悬索桥,但支撑桥身的钢索直接从桥塔连到桥身。 这座桥由33个部分组成。中间一部分是最后嵌进桥中,由下往上提升而成。

桥的重量由2000千米长的钢绳支撑。两座混凝土桥塔高215米,耸立在相当于20层高楼的基座上。诺曼底桥的中央跨度为856,但这不包括靠近桥两端的引桥。桥的总长是2200米[4]。

诺曼底大桥计划缩短驾车横越法国北部的时间。据估计,每天已有6000辆汽车通过大桥。

100年以前,法国画家克劳德.莫奈曾绘制过诺曼底大桥的所在地。这不仅使这个地方名噪一时,而且由于莫奈使用了一种被称为印象主义的全新绘画风格而引起了争议。现在这个地方的景色被新桥彻底地改变了。

南京长江三桥

南京长江三桥

648米,中国,2005年

南京长江三桥是长江南京段继南京长江大桥、二桥之后建设的又一座跨江通道,2005年10月,三桥建成通车,这样,长江南京段已拥有三条快速过江通道。

南京长江三桥是我省2010年前在长江江苏段规划建设的五大战略性通道之一,也是我省和南京市“富民强市,率先基本实现现代化”的先导程。

南京三桥位于现南京长江大桥上游约19公里处的大胜关附近,横跨长江两岸,南与南京绕城公路相接,北与宁合高速公路相连,全长约15.6公里,其中跨江大桥长4.744公里,主桥采用主跨648米的双塔钢箱梁斜拉桥,桥塔采用钢结构,为国内第一座钢塔斜拉桥,也是世界上第一座弧线形钢塔斜拉桥。

南京长江二桥

南京长江二桥

628米,中国,2001

南京长江二桥位于现南京长江大桥下游11公里处,全长21.337公里,由南、北汊大桥和南岸、八卦洲及北岸引线组成。

其中:南汊大桥为钢箱梁斜拉桥,桥长2938米,主跨为628米,当时建成时,该跨径仅次于日本多多罗大桥和法国的诺曼底大桥位居同类型桥中世界第三,中国第一;北汊大桥为钢筋混凝土预应力连续箱梁桥,桥长2172米,主跨为3×165米,该跨径在国内亦居领先。全线还设有4座互通立交、4座特大桥、6座大桥。设计标准:双向六车道高速公路;设计速度:100公里/小时;设计荷载:汽──超20,挂──120;路基宽33.5米,桥面宽32米(不含斜拉索锚固区)。全线设有监控、通讯、收费、照明、动静态称重等系统,并设有南汊主桥景观照明,南、北汊桥公园和八卦洲服务区。

青州闽江大桥

闽江大桥

605米,中国,2001年

青州闽江大桥位于福州市马尾区青州路及长乐县筹东村之间,是福州长乐国际机场连接福州市区的专用通道 上跨越闽江的交通工程,目前已成为同三线国道的组成部分。这一重大工程对福建省改革开放、发展经济、对台交流有着巨大的促进作用。建成的青州闽江大桥是一座主跨为605m的双塔双索面叠合梁斜拉桥,其跨度在同类型桥梁中列世界第一。桥宽29m,主梁采用工字型边梁与预应力混凝土桥面板叠合断面。A字型桥塔高175m。空间索面、梁上索距为13.5m。

香港昂船洲大桥

1018米,2009年12月20日上午7时,世界上最长的斜拉桥之一的

全球第二长斜拉桥香港昂船洲大桥

香港昂船洲大桥正式通车。

昂船洲大桥位于香港,是全球第二长的双塔斜拉桥。大桥主跨长1018米,连引道全长为1596米。是本港首 座位处市区环境的长跨距吊桥,在香港岛和九龙半岛都可以望到这座雄伟的建设。大桥属于8号干线的一部份,跨越蓝巴勒海峡,将葵涌和青衣岛的8号和9号货柜码头连接起来。

昂船洲大桥离海面高度73.5米,而桥塔高度则为290米,两者都比青马大桥为高。桥面为三线双程分隔快速公路。而昂船洲大桥于2003年1月开始动工兴建,耗资27.6亿港元

[5]。

香港政府把修建世界最长斜拉桥的合同给了Media-Hitachi-Yokogawa-HsinChong合资公司,合同金额高达48亿港元(合6.16亿美元)。这座大桥名为“昂船洲大桥”,设计者是OveArup合伙事务所,主要跨度长1018米,超过了世界上最长的同类斜拉桥日本的多多罗大桥(890米),直到被苏通大桥超越。

白沙洲长江大桥

618米,中国,2001年

白沙洲大桥

武汉白沙洲长江大桥于1997年5月开工,2000年9月9日正式通车,工程总投资11亿元全长3589米,桥面宽26.5米,6车道,设计时速为80公里,日通车能力为5万辆,分流过江车辆29%,主要分流外地过汉车辆。它是武汉88公里中环线上的重要跨江工程。位于武汉长江大桥上游8.6千米处。南岸在洪山区青菱乡长江村与107国道正交;北岸在汉阳江堤乡老关村与318国道连通。白沙洲大桥的建成,使107、316、318等国道由"瓶颈"变通途,是打通武汉中环的两座桥梁之一。

编辑本段兴建规划中的斜拉挢

社子大桥

社子大桥为台北市的一座兴建中要跨越基隆河连接士林及社子地区的桥梁,以解决北投士林地区与社子岛往返问题。一期工程为跨越基隆河,二期工程为连接跨越淡水河的芦社大桥,让社子与新北市芦洲区连接并贯通两市。社子大桥跨河段桥长435米,全桥总长约630米,系台湾第一座平衡式斜拉挢,主桥宽度38米,包含公共汽车专用道、双向各2线快车道、1线机车道及人行道,并且预留九米宽度做为未来社子轻轨兴建使用。

淡江大桥

淡江大桥是未来会兴建的一座跨河大桥,位于台湾新北市,为连结淡水区与八里区的跨河大桥。1980年代末提出兴建计划,目前预估最快可于2014年动工,并于2018年完工通车。预计可以舒缓关渡大桥的交通流量,并且带动淡海新市镇的开发。

南澳跨海大桥

南澳跨海大桥为广东省汕头市正在修建的跨海大桥,大桥东起南澳岛,跨越南中国海,西至汕头澄海区,全长11.08公里,预计将于2012年通车,建成后大桥将成为广东省最长的跨海大桥。

旗山桥及旗尾桥

旗尾桥为高雄市一座兴建中跨越旗山溪的桥梁混凝土悬臂工法由左右各13对斜张钢索(共计26根钢索组成),钢索以白色外套管保护。该桥为台湾第3座脊背桥,双向各4车道,是老旧桥梁部分,预定2010年完工启用。

铜陵长江公铁大桥

铜陵长江公铁大桥为安徽省2008年“861”计划重点建设项目,是京福高铁安徽段项目的一个控制性工程,同时还是合肥-庐江-铜陵铁路和铜陵至巢湖高速公路的过江通道,因此在功能设计中作为一座公铁两用桥,上方按双向六车道建设一条铜陵通往无为至巢湖的高速公路,路面宽33.5米,设计时速为100公里;下方按四条铁路复线建设,其中,京福高铁客运专线设计时速250公里,作为南北货运通道的合庐铜铁路专线设计时速为160公里。将刷新皖江大桥建设规模的新历史。铜陵长江公铁大桥位于安徽省铜陵市铜官山河段荻港水道中部,桥长6000米,主跨630米,桥高32米,为菱形混凝土主塔,塔高225米,主跨630米,公铁共建部分2100米左右,含南北接线在内的该大桥项目全长44公里,计划于2010

年4月底开工建设,建设工期4年半,项目总投资预估超过70亿元,是铜陵建市以来单项投资最大的项目,由安徽省和铁道部合资建设。 徽省的铜陵长江公路大桥塔高153米,安庆长江公路大桥主塔高179米,在建的马鞍山长江公路大桥塔高175米。另一座在建铁路桥--安庆长江铁路大桥,高210米主塔名列国内铁路桥桥塔高度第一,而铜陵长江公铁两用桥将刷新这一纪录,在建同类型大桥中创下了世界第一。

斜拉索的力而已。

内部的钢索是由很多组高张力钢线构成的,可以想象一下钢丝绳的形态。

材料力学原理告诉我们,受拉材料的细长比越大,受力断面的应力分布越简单合理,材料的利用效率越高。所以大型单纯受拉钢材一般都被设计成绳索状的。 多股钢线绳的另一个好处是重量分散,降低了施工安装的难度。

另外在多股钢线中即便有几根损坏断裂,也不致影响整体的安全,理论上说还可以分别更换。1.1斜拉桥又称斜张桥,是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁,是由承压的索塔,受拉的索和承弯的主梁体组合起来的一种。 主梁的重力和桥体上的车辆重量通过斜拉索传递给索塔,因此塔柱之间不需要其他的支撑,使斜拉桥具有较大的跨度。索塔所受到非常大的向下的力压,全部由地基承担,而主梁则受到较大的弯矩。桥面越长,则索塔越高,拉索的角度也越小,拉力越大,这便影响了斜拉桥跨度的进一步延伸

斜拉桥又称斜张桥,是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁,是由承压的索塔,受拉的索和承弯的主梁体组合起来的一种。 主梁的重力和桥体上的车辆重量通过斜拉索传递给索塔,因此塔柱之间不需要其他的支撑,使斜拉桥具有较大的跨度。索塔所受到非常大的向下的力压,全部由地基承担,而主梁则受到较大的弯矩。桥面越长,则索塔越高,拉索的角度也越小,拉力越大,这便影响了斜拉桥跨度的进一步延伸。 图1 1.1.2 按照材质的分类,斜拉桥分为混凝土斜拉桥、钢斜拉桥、钢—混凝土结合梁(叠合梁)斜拉桥、钢—混凝土混合梁斜拉桥。其中混凝土斜拉桥造价低,后期养护简单便宜,但跨越能力不如钢结构。钢斜拉桥跨度大,但后期养护工作量大,且抗风稳定性差。钢—混凝土结合梁节省钢材且刚度和抗风稳定性优于钢主梁斜拉桥。钢—混凝土混合梁斜拉桥适用于边跨和主跨比南浦大桥是中国自行设计、自行建造的双塔双索面、迭合梁斜拉桥。主塔上“南浦大桥”四个红色大字为邓-小-平同志题写(每字大16平方米)。浦西引桥造形优美,曲线螺旋形,上下三环分岔,衔接内环线高架路,中山南路和陆家滨路。南浦大桥于1988年12月15日动工,1991年12月1日建成通车。南浦大桥宛如一条昂首盘旋的巨龙横卧在黄浦江上,它使上海人圆了“一桥飞架黄浦江”的梦想。大桥造型刚劲挺拔、简洁轻盈,凌空飞架于浦江之上,景色壮丽。入夜大桥采用中杆照明,主桥用泛光照明,在钢索的根部有投光灯,将光射到桥塔上,光彩夺目。

南浦大桥竣工通车于1991年12月1日的南浦大桥,总长8346米,主桥长846米,跨径423米,通航净高46米,桥下可通行5.5万吨巨轮。它是目前世界上第四大双塔双索面斜拉桥,呈“H”形的主桥塔高150米,上有邓-小-平同志亲笔书写的“南浦大桥”四个大字。主桥设有6条机动车道,桥面总宽为30.35米,两侧各设2米宽的人行道,游人可乘坐电梯到达主桥,一览浦江两岸无限风光。南浦大桥是黄浦江的第一座大桥,宛如一条巨龙横卧浦江之上,使上海人圆了“一桥飞架浦江”的梦想。

南浦大桥飞架于浦西陆家浜路至浦东新区南码头之间 的江面上,为世界第三大斜拉桥。桥全长 8346米,分主桥、主引桥、分引桥三部分,中孔主跨423米,桥宽30.35米,6车道,日通机动车5万辆;主塔高154米,塔座是由98根长52米、直径为91.4厘米的钢管打入地下层,加上4000立方米的承台坚实地凝聚而成的地基,其承受能力为6万吨;塔柱中间,由两根高8米、宽7米的上下拱梁牢牢地连接着,呈“H”

型;桥下净空高度46米,5.5万吨位的巨轮可安全通行。

“南浦大桥是一座双塔双索面斜拉桥,主桥长846米,以一跨423米过江,跨度之大为全国之最。

“主桥桥面用钢材与混凝土两种建筑材料叠合而成。桥面下一层用大型‘工字钢’制成框架,上一层是钢筋混 凝土桥面板,钢框架与桥面板用电焊焊接,结合处再浇上混凝土,使两者联成一体。这种叠合组成的桥面和钢框架共同受力的新型结构,叫叠合梁结构。这在中国还是第一次采用,开了中国建桥史上的先河。

“主桥桥面的钢框架共有438根钢梁,其中一根重80吨,为全国之最;制作钢梁用的钢板,最厚的达80毫米,其厚度在钢结构中又是一个全国之最。拼装钢框架用的10多万套高强度螺栓的直径达30毫米,螺栓之大,是中国建桥史上前所未有的。

较小的情况,但结构细节较南浦大桥是一座双塔双索面斜拉桥,主桥长

846米,以一跨423米过江,跨度之大为全国之最。

主桥桥面用钢材与混凝土两种建筑材料叠合而成。桥面下一层用大型‘工字钢’制成框架,上一层是钢筋混 凝土桥面板,钢框架与桥面板用电焊焊接,结合处再浇上混凝土,使两者联成一体。这种叠合组成的桥面和钢框架共同受力的新型结构,叫叠合梁结构。这在我国还是第一次采用,开了我国建桥史上的先河。

主桥桥面的钢框架共有438根钢梁,其中一根重80吨,为全国之最;制作钢梁用的钢板,最厚的达80毫米,其厚度在钢结构中又是一个全国之最。拼装钢框架用的10多万套高强度螺栓的直径达30毫米,螺栓之大,是我国建桥史上前所未有的。

大桥主桥桥面是用180根钢索‘吊’在桥塔上的。其中最粗的一根钢索是用265根直径7毫米的高强度钢丝绞合而成,直径146毫米,重21吨,均为全国第一。它长达223米,竖起来相当于三幢国际饭店的高度。180根钢索都是用千斤顶拉后固定在主塔上的,每个千斤顶的拉力达600吨,也是全国之最。

南浦大桥的通航净空高度为46米,在我国桥梁中首屈一指。

由于桥高,建桥时的作业面就更高,负责主桥桥面施工的上海市基础工程公司的干部、工人要在50米以上的高空作业,安装斜拉索则要上到110米以上才能操作。这些恐怕也算是‘全国之最’了。

南浦大桥飞架于浦西陆家浜路至浦东新区南码头之间的江面上,为世界第三大斜拉桥。桥全长8346米,分主桥、主引桥、分引桥三部分,中孔主跨423米,桥宽

30.35米,6车道,日通机动车5万辆;主塔高154米,塔座是由98根长52米、直径为91.4厘米的钢管打入地下层,加上4000立方米的承台坚实地凝聚而成的地基,其承受能力为6万吨;塔柱中间,由两根高8米、宽7米的上下拱梁牢牢地连接着,呈“H”型;桥下净空高度46米,5.5万吨位的巨轮可安全通行。

“南浦大桥是一座双塔双索面斜拉桥,主桥长846米,以一跨423米过江,跨度之大为全国之最。

“主桥桥面用钢材与混凝土两种建筑材料叠合而成。桥面下一层用大型„工字钢‟制成框架,上一层是钢筋混凝土桥面板,钢框架与桥面板用电焊焊接,结合处再浇上混凝土,使两者联成一体。这种叠合组成的桥面和钢框架共同受力的新型结构,叫叠合梁结构。这在我国还是第一次采用,开了我国建桥史上的先河。

“主桥桥面的钢框架共有438根钢梁,其中一根重80吨,为全国之最;制作钢梁用的钢板,最厚的达80毫米,其厚度在钢结构中又是一个全国之最。拼装钢框架用的10多万套高强度螺栓的直径达30毫米,螺栓之大,是我国建桥史上前所未有的。

“大桥主桥桥面是用180根钢索„吊‟在桥塔上的。其中最粗的一根钢索是用265根直径7毫米的高强度钢丝绞合而成,直径146毫米,重21吨,均为全国第一。它长达223米,竖起来相当于三幢国际饭店的高度。180根钢索都是用千斤顶拉后固定在主塔上的,每个千斤顶的拉力达600吨,也是全国之最。

“南浦大桥的通航净空高度为46米,在我国桥梁中首屈一指。“由于桥高,建桥时的作业面就更高,负责主桥桥面施工的上海市基础工程公司的干部、工人要在50米以上的高空作业,安装斜拉索则要上到110米以上才能操作。这些恐怕也算是„全国之最‟了。

南浦大桥自1988年12月5日开工,到1991年建成通车,仅仅用了3年时间。三年建造一座大跨度的南浦斜拉桥,其规模是宏大,工艺之严格,技术之复杂,施工难度之高,周期之短创世界建桥史上的奇迹。

范文四:斜置拱塔双索面混凝土斜拉桥设计 投稿:龙睷睸

规 划设 计

于基上 文我们 知 道建 筑工 深程 坑 基支护 计 算 模 的 方型法多 种用 , 多各有  何如高提程工建设的体水总平 ,还有待于我们继 探索。  续 利弊, 以在建筑所程工深基坑计方设中案 ,要合利用理个计各模算型优点。的  才 能 达 到化 优筑建 工深 程坑基设 计方 案的目标 。   参 考 文 献:  接 来下笔 者进 行 筑建 工程 深基坑 支 设计护 数优 化参的 分析 , 要对 建 筑 工 [ 1】 徐泉洪 罗, 亮海 , 春生,李等 基遗 传 算于 法 的 基深坑 桩 锚 支护 结构的 设 计  程 深 坑基 护支 计 参设数 行进优化 , 笔 者总 结以 下几 点了, 通过要 径 及 桩 桩间 优 化  M与 T ALA B实  公路 现 工程 , 2 01 (2 3 ): 1 5 8 — 1 6 1  的距化 、 优 固 嵌深 度的 优 化及以 嵌固 位 的优 置 化三 面 方 进 行,就 于桩 及径   桩 [ 】 2徐 日 庆 , 庆贺 张 ,刘 ,鑫等 考 渗 透虑 的性水一土压 力计 方算 法 】U 岩 .土工 学 程 距来讲间 ,关 到乎护支构结稳的与定经,济所 以调要二整关系者, 桩大小径  及 报 2 , 012 ,5 ( ) :5 6 1 9-9 6 4  间 距小使大之 达到最优 。而嵌 固度深一定 要合 化 , 才 理能保证 安经 济 全两  方面素,因嵌固 位置响较为广影泛, 且直并影接到嵌固深度, 响于支对护 经的济 

性与 稳 定性有 较大影 响 。

 【 3】 王 新洪, 孙玉永 考.虑基 坑 开 挖宽 度 的杆系 有 元限 法算 及试验 研 究【 『 ] . 土岩  学力, 02 1 ( 9 2 : ) 21— 2 7  

4] 贾. 有宁填限静土止压力 系数土计方法算研究 卟土工岩程 学报, 20 1 2 , :  

1 7 3 -1 3 37  

总 结  

在: 12 纪 的 今天世, 随 我 着国 社 会快 速的发 展,我 国的建 筑项 目也 是不   增加, 这断就需 要建筑 工程 技 术进 步一 化优, 为 建作筑工 程重的 研点 究对 象 ,   基深 坑支 护在 建工筑 程中深 受关 注 , 筑建 工程中 深基的 坑支护 受 的到 影响 较为 复  杂 ,而 且对于支 护 方案 选与 参 数 选择 的合择 性理也 有 着 高较要 , 基 求于上 述 背, 景 笔者在此 深基从 坑 护 支、深 基 支坑护 方案 素 因 浅、 深 谈坑基支 护 方案  何如优选 、深 基坑 支设 护计 优化 几个方 面 人手 ,主 要 建对筑 工程深 基坑 支 护

 

【 5 李】立军, 仁旺梁 .排桩双护支结 中圈梁构空效间应的值模拟数析分U] . 北 京 理

工 大 学报 ( 自学科然学版) 2 ,0

1 ( E 2I收 录)  

【6 1立李. 钢军 管混凝结土构件构耐撞能的试验性研宄 】 . Ⅱ北理工京学学大 

( 自然报 学科) 版,2 01 (2 EI  ̄ 2 录) 

7[】 李立 军 , 梁仁 旺排 距 双对排桩 结 体 构性系 影状响 的数 值 分析 田 太 原 .理   大学 学报工( 然 科自 版学). 2 0 1 2 , 4 (32 ) . 126 — 129   作者 简介 :   程亮 出生年 月 : 197 8 年3 f 最]高 学 :历 硕士 研 究 生 

优化

设计案方进行究研探讨与 ,希望 相对关作工所 帮有助, 在后的发展中,  以( 上接 Ho第 g) 频遇用值效应组相 ;合 长②效应组合期, 即常使用组合正I ,  永作久标用值效准应可与变作用准永久值效应相组合; ③准标合 组,即正   使常 用合 组,Ⅲ作 用取 标准 值 , 汽车 荷载 考虑 冲 系 数 。击

  、 5 要主 工工艺施

 本桥 主 施要工 步骤 如 下:   1() 主墩 基础和桥 施 工台 ;  

(2 ) 设搭支 ,架 分段浇主筑梁 待,混凝土到达计设要求的强度和期后 龄,

  拉梁张内纵 向 底顶 板 预 力应 钢束 ;  ( 3 采)用爬 模 分 段施 法 工塔主, 顶塔 梁横 及上 以 塔采 主支 架用法施 工 ; 

4 ) 待主塔封 且顶混凝 土到设达计要的强求度和期后龄 拆除部,分桥桥

 支 架 塔 ,安 装斜 拉 并索 规按定 进 初 张行 ;拉  ( 5 )拆除 主 梁 主及支塔架 ;   6 () 进 桥 面 系行等 属附设施 施 工 ;

 4图 :主桥计 算模型 4  . 计2 算结  

4果. 2 .主1  

粱( 7) 按计要设对求拉斜进索行二张拉次;  (

8) 成桥 验 ,试通车 。  

梁 按主全 预应 力构 设件计 , 全 截 受面压 , 缘 上最 大 力应1 3 . 8 pM a ,最 压  应力小 .06 M p a ,主 梁 下缘最 大压应 力 1 .5 8 p aM , 最小 压应力0 . 5p aM, 主 梁按 全 预

6 、

结语 “ 安

、全 济经、 适 用、美 ” 是我观桥梁建筑设计国的 则, 随着社会原的不断  展,发 科学技术进步及人们审美观的提的,高 结构物再不是单作简满为使用 

足应

构件要求配置力通普筋钢 其构件,足满规要范。求 

4. 2 .主塔2 

求的工程实体。在要满足使其功用外能 还,最大限度要满地足梁建筑桥与  美主除与上塔横连梁接位部存在 .1 8Mp a 义拉应名力( 配外置通钢筋普 ,) 其 学要 ,求使 梁建筑桥格风周 与围环协调,境 为成一亮丽道的景。  风 部位均全截余面受 ,压最 压大应1 力3. 8 M

p a。主塔 截面按心偏受构件进行压  配 霞 仙大 桥 为作 老 新 城区交通 联 主络干 道 上重 要 构 筑物,是 宁市国 形 工象  筋计, 设 其构件 足满规范要 求。  程 之一 。桥塔 采 用 斜 拱置 ,塔 型别 致新造 颖, 富 有 象征意 , 义 本 桥成 的 建 功成

 4. 2  3斜 拉索 

类为似 模规 梁设 计桥 和 施提工 供 了 范 。 例

参 考 献 文

拉 斜 索小最安 全 数 2 .系7 > . 25, 最大 应 力67 6 p a M , 最应 力大 8幅 6  M p 。a  施工 阶段 最大 拉 应力 967   p M a满。 足 规范 求 

要 4 2.. 4刚 度 

f1 1范 立础. 桥 工梁程【 M】 . 人民 交通 版 出社 , 20 0 6

 

f2 1 刘士, 王似舜. 林斜桥拉设【 计】 .M 人民交出版社通,2 0 0 6 

f 13《 公 路桥涵 计设通 规用范》 ( IT G  D6 0 — 2 0 0 4 )人民 交通 出 版 ,社 20 0 4 

活梁 载 (汽车 人群++非 动机车 作)下最大用竖向移位1 1 . 9  ̄ m ,  ̄ /L =I / 

10 0 0 < 1/ 50 0。 主 梁刚 度 满足规范 要求。 主塔塔 顶 最 活大载 ( 汽 车 + 人群+ 非 机 动 

『 4 1 公《钢路筋凝混土及预应混凝土力 涵设桥计规》 范( TIG   D 6 2 2-0 0 4 ) 人 民交 .

出通社版 , 0 0 42 

) 作车用 下 ,最大顺 桥 向移 2 .位 7 a,er 最 小顺桥 位向 移一 .18 c m, 足满要求 。   (上接 第 1 11页 )  v 表 示车辆 每 个G PS 据数 的速中度 ; 

代城现发市过展程中所 生衍出的一新种型交通的息信集采手 , 使段用交信通

  息 制控中心 的形式 , 来利 用 数 加据 分析 以 理处, 便 能 得够到 视可化 拥的 堵状  

根据 v

与 交拥通堵 速 度 比的较得到 圳 比深 拥较 的路堵段。   干主路 上 动机 车的 平均 行 程速度来 描 其述交通 拥 挤程 度为  

国公安部2 0 我0 2年布公《的 市城通管交理评指标价体系》中规定, 城市  用态 ,这对 道路本身的监管以及拥于治理堵来说 起到,了关至重要的作 。用 是但 需要引 足起够视的重 目前 出租,车G P 轨迹技术还存S在 一着的定局 限 ,还  ( 需1) 畅通: 城市 干路主机上动车的平行程均度不速 ̄3 0低 m/ hK ; 要进行更加 入深的究,研最大 度限的保障信息确性 。精   2() 轻度 挤拥:城 主市路干上机车的平均行动速程低度 :P 30 mK/ h , 但于高

 2 0

K m /h;

 ( 3

)拥 :挤 市 城主 干 路上 机动 车 的平 均 行 程 速度低 于 2 0K m h /但 高, 于

  lKO/ hm ;

 参

考献 文 【 11傅 莉 萍区 域 交通量 OD 分 布推断 法方,广 东轻 工 职 业 术 学 技 院 报学,  

2 00 4 3 0,) ; 

4 ) 严重 拥 :挤城 市 主 路干上 机动 车 的均 行 平速程 度 低 lTO K m / h  

【2 】玉吕强 , 秦,勇贾 利 民 ,董 宏 ,辉贾献博 , 孙 智 源 于基出 租 G车P S 数 聚据 分 

类析 的交通 区小 态 动分划方 法 究研, 物技 术 , 流20 1 0 , 1 2 ; 6

四  结束、语 

上综 所 ,述利用 出 租 轨车迹 采 集统 来系 进 行数 采集据的措 ,施实 上 是 

[3] 王昊 王 ,, 陈炜峻, 任徐婷 .城 出租 市 交车通分 布 预 模测型 ,公 交路通 科技 ,  

2 0 06 , 23 ( 6 ) ;  

x 31 ‘

 

范文五:既有单塔双索面斜拉桥荷载试验与承载力评估 投稿:雷拀拁

科技 息信 

建。 与筑工 O 程

I N ET& C NL IYF RTO   CEC H EO GO  O MAI NN

12 2年0

72 期

于 1 结小构承载力满能足常使正要求用 ,, 但力 校应验系 数偏 ;高  以上 荷载验试效为 0 率9 15( .~ .实车辆际生产面内力, 8截 0设计 活  2 各f挠度试 测面截应 相钢结构和 凝混土 构结测点 挠 度校 系验 数) 载作用下截面最大 内 力)均满 规足要求( 范, 范规规定荷载效率的 系数 f  均于小1 说结构明的 刚满足度设计求 要,. 位但移 校验数系高偏;   范 围为0 .85  .0) ~ 1本3相对桥残变余位相和残对应变余小 ,较) 明说桥梁处于弹工性 22 试验 结及果析 分.. 4  验试数表据明 . 构结在工各试 况验荷作载用 下 位.校移 系验 和  作数态状: 力应校系验均数小 1于表 结明构 刚度的和 度满强足 设 计载正常使荷  . 4 应力 33 面试数据测 明表 , —) 截面符合平截截面假定 :  5各工况偏载值数据数明 .表 桥)面测实 载偏值基本数于理小论  用偏要的求: 相对 残余变位和 变小于应2 %, 明 构结 处弹于性工作状  0表 载数 值 但数据 比较接. :近    态结构实 测 偏载数值 小于论理偏数载。值 6 结构实测  振型理论与值合较吻 ,好 ) 阶一测频实率 于理大论 值 , 23 动力荷载试   验- 表 桥明梁 动刚 度比论理值 .高基 满足设计本 要求  : 213 态试模 验  . .采基用于环境 激励 移动测点的模法态试验模 态试结验果见表 2 7  桥主本实测一桥阶振 对型阻尼应比 为0 0 ( 9). 8 一般跨径阻6尼   所 示 比 O0 1 6 间 .. —.4 阻 尼较 比大者 说明其 动的振减比较衰快 )正在常范  3值0 . 围 之内  :表 2 桥 面模试验结果  8 桥态梁结 的实测构 击冲数较均匀 系, )击系冲数满足评定要 求;  次 阶  计频算H )实频 H测 测试阻尼 )(z率I (z 率 1    振型  9 加载过程中未发 测试现截有裂面 缝 、 结构)失稳 现产象生 。  l  0 2 .6 8 80  .09 86  . 9 一%竖弯  综阶上所述. 斜拉 桥项测试各果结均足满验试范 、 规规 的程要 ,求能  够满足设计 荷载作下用正使常用的要 求 .承但载能富余力少较   2。3 跑2试车验  .. 固加 修 建维 议 : 试 验时让 辆一标 准 车分 以 1k /别 、0mh 3k / m 0 h2k/、0 m 和 h k 4 /0 h 1鉴m 于主 桥计设载荷 等为级汽

车一 0 .级 ) 2挂 一 0车. 目 前上 桥10 而 的速度速行驶至匀中跨 中断面时跨实施 急刹紧车 . 其使产生大的较制  超载 辆较车多 0( 5T以车辆上行通繁频) 因 应此立 对桥即面通进行  交 动.并对桥力梁形成定的冲击作一 . 测定用 中截跨面 测点的向速度时  管竖 制. 超载防车辆通行。严   程 曲线.以 测桥 梁在 得刹条 车 件下动的力放 系数大。 跑 速 车为度  2 议建立即 刨洗路面原. 主桥面铺装 。桥设抗增能裂力 强的  重)做 k l 、0/m h 3 k/ 的桥梁时 冲击系数的表 3 O如m h 2 / k0、 m 所示 :h  钢 筋混土凝装铺。加 对强预制行道人梁挑行防护维进修。 表  3各跑 速车度下 桥的梁冲 击系  3 适数时提高主桥 钢纵 的梁腹 板部局定性稳, ) 如增设加劲肋 ; 时   增适强主钢梁刚度 减小。桥振动面, 如增设 纵梁等 。钢  4 适时 强对斜加拉索固端防水 防锈养护锚 )  重对下锚头点钢筒护  冲系数 击 19  . 23 12  . 42 1  18  . 0 6进行密内压浆 ,实防 止面桥水渗雨人头墩头锚丝钢 处。时同封密锚  上头端 头防护钢 板 .防雨止水接渗入直 张端拉头室箱 定期加强。锚头对  332刹 试车  验.. 墩钢丝除锈头锈  刹防车速 度 l为 k、/ 0 mh3 k 4 /k/ Omh 2 k / 、0 h和 m0 mh的动力放大系 ,  数5 增主体结强构砼( ) 主 梁 、 面板、 梁 、 塔 桥 T 、桥墩 盖和 ) 和梁钢结  算结计 如表 4 果所 示:  构表 防面 , 如涂刷护混凝土护保漆 更换,钢 防板漆等。 护强对加河运中 表 4 刹试验桥车梁的动 力 大 系放  数桥墩进 行防 护. 如贴粘钢进行板防 。 撞   刹速 【1 m  车度  0/ h km 20 /kh 3   m I4 m0/   0/k hh 6 k 鉴砼于梁主外 侧竖 向面裂仅缝有 1 条, 宽0 ) 缝 1. m,m其余裂 缝  现也出较 、小较短 或者出现 在非主要受 力构 。件建议 强加 对上 裂以缝  动放 系  1 力 6大 5 数6 .0  81 .60  1 1l 1 .30  6.1  1   进长行期观 .适察对 时进行其封闭 、 灌处 胶 (理 01 m 缝 .   封< . 5m≥

速 车

m  l]Ok h

m  0/k h

 

3  0m/ k

34 2 跳车试 验   . .可得在 车速跳为度 kl / Ohm 2 k和 0/ m时h桥梁的动的放力大系数 . 

5m r.灌 ) 缝 a1 结合,养护划规,对相 关 位 部行进修加维固处 。理 l

【 考文参 献】 

[]1 雷卿俊 钢筋.凝混 桁土拱桥架修与加 维研固究『 l东北公路 ,0J 71 2_ ,.0   1 2[交 部通 大跨径.混凝土梁 的试验方桥眦法 . 1京: 北民人交出版通社 , 2918 .  [] 3交 部. 通旧桥承 能载鉴定方力 法: 路 公试行 [ 1京 :民 交通 出社 版,98 M 北. 1人8  . ] 4[一凡.宋 路桥梁 荷载 验试与构结评定f 】 M公 .人民交通出 社版 ,. 0京北: 2 02 [ ] 志伟 。 .5师 等 缺 失 资料 桥 旧料 特性 材检的测 荷载与试验 . 铁道 m标设准 计,  2

, 0  081.

0计算

果如表结5 所示 : 表  5跳车 试桥梁验的力动大 放数系

 实测冲 击系数值 必须根 据 《大 径混跨凝土桥 梁的 验试方法 》第  [] 6菊玖. 模刘态验试在旧桥 伤识损别 的应用Ⅱ 中.中 技大科学学 ,报0 551 华 20 ,. 36 . 进条行定 .评3 要求 辆车 载荷作用下测 定结构 的动 力系应数满足关 [ ]萍. 资料 既有钢 混筋凝 土桥梁钢筋分 布状 的况查检 _ 7『钟惠 缺失 J中 外公路 。 1 

系 :6式17  — ( 一  m)≤6 120

. 0 6, 2 

表 冲 击 6数 系评定 表

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实验技术 管理 与,

范文六:斜拉桥施工组织设计(单塔双索面挂篮悬浇) 投稿:洪恸恹

目 录

1、编制依据···········································2

2、概述···············································2 3、施工准备·····

··3 4、0#块施工·····················4

5、主梁悬浇施工·······································8

6、主梁现浇段施工·····································22

7、主梁合拢段施工 ····································22

8、施工监控···········································23

9、质量标准···········································31

10、质量保证措施······································32

11、安全保证措施······································34

12、环境保护措施······································36

13、主要机械计划······································39

14、人员劳动力计划····································40

15、工程进度计划及保证工期的措施······················40 附件:

1、主桥测量方案·······································42

2、施工图及计算书·····································48 -1-

主梁施工组织设计

1. 编制依据:

1.1设计院提供的图纸资料;总监办下发的文件和要求,

1.2《丽水XX大桥工程项目专用技术规范》ZCTC-02-368,

1.3《公路工程质量评定标准》JTJ071-98,

1.4《公路工程施工安全技术规范》JTJ076-95,

1.5

2.

概述:

2.1工程概况

本工程主桥为160+160米单塔双索面预应力砼斜拉桥,主梁、塔墩固结体系。主梁为预应力砼肋板式梁,梁面顶宽30.5m,底部宽25.9m,梁高2.5m。每一施工梁段均有两道横隔板,其纵向间距一般为4m,厚度0.28m。主梁砼设计强度为C55,共6607M3砼。主梁纵向设有适量的预应力直线钢束,以提高主梁抗裂性和抵抗施工中局部拉应力,该直线钢束拟采用连接器接长。桥面板部分设置纵向Ø25精轧螺纹钢预应力,并采用连接器接长。

斜拉索在塔上垂直索距2.12~4.31米,在梁上水平纵向索距为8米,塔端、梁端都为张拉端锚具,与梁段相对应,设17层索,共计68根。斜拉索长度为56.2M~167.2M,重量为2.2T~10.2T,单根索的张拉力为210T~410T。斜拉索为高强低松弛镀锌平行钢丝制成的热挤聚乙烯

成品拉索, 镀锌钢丝直径为7mm,标准强度等级为1670Mpa

,钢丝性

能符合GB5223-85《预应力混凝土用钢丝》的规定要求。拉索防护: 镀锌钢丝扭 -2-

绞成缆后涂防锈涂料,绕包聚脂复合带,热挤黑色PE和彩色PE

护套,其技术条件符合GB/T18365-2001和交通部《斜拉桥热挤聚乙烯拉索技术规范》(JT/T6-94) ,拉索采用冷铸镦头锚。

2.2主梁施工方法

2.2.1索塔下横梁处0#块主梁,通过搭设施工支架,对支架进行局部预压,消除非弹性变形,然后进行砼的施工。

2.2.2对于1#—17#段8m长的标准梁段,采用前支点挂篮对称悬浇施工。

2.2.3对2.2.4合拢段的长度为2m,利用挂蓝前移与现浇段支架连接作为施工支架施工。

2.3主梁施工关键

2.3.1设计制造出使用安全可靠,运用灵活方便的大型挂篮。

2.3.2试配出缓凝、早强、高强,适于泵送的主梁混凝土配合比。

2.3.3解决长、粗、重,张拉力在4000kN以上的斜拉索的放索、挂索、张拉问题。

2.3.4加强施工控制,确保桥面轴线、标高、线型、索力符合要求。

3. 施工准备:

3.1便道:沿桥向至3#墩已修筑一条便道(见附图四)。

3.2水、电:水经检验可以取用大溪水作为生产用水;电,主桥有630KWA变压器可以满足主梁施工需求,另配备一台200KW发电机,以备停电

使用。 -3-

3.3挂篮设备设计、加工提前完成,并运抵现场。

3.4模板准备:挂篮钢模板由丽水市就近工厂加工。

3.5机械材料准备

机材部提前做好机械的保养维修,以保证挂篮、塔吊、拌和站、拖泵及罐车正常运转,满足施工需要。

工区提前通知机材部工作计划安排,机材部应提前做好备料工作,主桥钢筋、中。

3.6技术质量:组织经理部技术人员、工班长学习图纸、规范。组织经理部有经验的技术人员、工人参加方案研讨,确定施工方案,编制初步施工方案后进行详细技术交底,包括设计意图、施工重点及施工中各个细节及质量控制点。

3.7主梁施工的主要设备有挂篮、塔吊、施工电梯、砼拖泵及其管道。 砼采用自有50m3/h搅拌站拌和,同时有商品砼拌合站做为应急准备,砼罐车运输, 主梁砼的垂直和水平运输选用HBT60型拖泵泵送,其额定压力9.5MPa,输送量60m3/h。泵送管道在已浇的主梁上,沿主梁两边铺设。

4.0#块施工:

4.1概况:

主梁0#块与塔柱下横梁刚性连接 ,长度20米,其中包括下横梁6.2米,横桥向底宽25.9米,顶板宽30.5米,0#块总体高度2.5-2.725米,翼缘板悬臂长2.3米,横梁宽0.28米,0#块砼方量为411M3。

4.2基本施工方案 -4-

拟在承台和筑岛面上采用部分钢管和部分碗扣支架的施工方案,

由于0#块高度较小,拟按一次浇筑成型。

4.3施工工艺

0#施工工艺流程图

预应力管道安装

绑扎底板、桥面板和腹板钢筋

支架预压

0#块底模和桥面板顶模安装

地基处理

钢管、碗扣支架安装

混凝土浇筑、养生

张拉、压浆、封锚转入下道工序施工 -5-

4.4支架施工与控制

0#块现浇支架采用两种支架型式,第一种型式为:两侧边主梁部分采用φ426钢管柱做支撑,工字钢做横梁和纵梁,上铺模板系统。第二种型式为:中间桥面板和横系梁部分采用碗扣式支架型式。 立钢管柱,加横撑和斜撑,

管柱的垂直度以及支架的整体稳定性。

第二种型式支架的安装通过人工进行,首先处理地基,安放钢板桩,按照设计位置摆放底托,调整水平,然后安放立杆,相邻立杆错开一定高度,搭设完碗扣架后,加设φ48钢管剪刀撑,保证支架的整体稳定性。

支架安装完毕后,即可进行支架的预压工作,预压针对两侧边主梁进行,中间桥面板和横梁部分不预压;预压荷载为梁砼荷载的80%,一方面可消除结构的非弹性变形,同时也对结构的承载能力及稳定性进行检验,预压过程分级进行,并对支架的变形进行监控。 0#块支架的施工穿插在上塔柱施工期间进行。

4.5模板

0#块模板底模采用挂篮底模板,加部分木模板组拼而成,外侧模架利用挂篮悬浇段模架,支撑在分配梁上。

内侧模、顶板和横隔板模板用大块钢模板拼装,端头堵模采用木模,并预留纵向预应力管道穿孔位置。

4.6钢筋工程

钢筋现场绑扎,与下横梁预埋钢筋连接采用焊接型式。 -6-

4.7预应力工程

预应力工程的关键在于波纹管的准确定位和孔道成型,定位采用定位筋形式,定位钢筋间距0.8米,以确保坐标准确。波纹管采用金属波纹管和塑料波纹管两种型式,塑料波纹管强度高,不怕踩压、不易被振捣棒凿破,其密封性能和抗渗漏性能高于金属波纹管,同时减少张

的过程中,派专人反复拉动钢绞线。

4.8混凝土工程

混凝土采用泵送混凝土,自备拌合站拌合,商品拌合站作为应急使用,混凝土振捣时,采用5cm直径的振捣棒,不得漏振和过振,混凝土的分层厚度30cm,顶板一次浇筑成型 ,浇筑完后,及时进行养生,采用黑心棉覆盖洒水养生。

4.9预应力张拉

待混凝土强度达到设计的90%时,方可进行张拉,张拉按照对称桥轴线进行,张拉以张拉力和伸长量双控,分级进行。

4.10压浆

预应力张拉完毕后,经监理工程师许可立即进行压浆工作,压浆采用真空压浆工艺和普通压浆工艺两种,保证压浆的密实性。

4.11施工注意事项

4.11.1安装施工支架时,保证钢管的垂直度,钢管之间的连接要紧密,打紧碗扣架横杆和立杆之间的碗扣,剪刀撑安装规范到位。 -7-

4.11.2模板安装时,接缝处要紧密,相邻模板错台控制符合规范要求,

模板支撑要牢固。

4.11.3预应力管道一定要确保畅通和位置准确,打灰过程中一定要有人抽动钢绞线,防止漏浆阻塞波纹管。

4.11.4混凝土浇筑时,尤其注意锚下砼的密实,分层严格,振捣仔细。

4.11.5―再进行压浆。

5.主梁悬浇施工:

5.1工程概述

主梁悬浇段每段设计为8m,主塔两侧各17段,编号分别为A1#─A17#、B1#─B17#。斜拉桥主梁标准断面设计为肋板式结构,肋梁高为2.5米,肋梁宽1.8m,桥面板厚0.25m,每隔4米设预应力力混凝土横梁一道。主梁悬浇混凝土总方量为5506M3,砼为C55。

5.2基本施工方案

用2副长矩形牵索式前支点挂篮进行施工,利用主桥斜拉索作为挂篮施工中的前支点,以减轻挂篮的自重。挂篮在陆地上制作成单元,整体吊装到位(挂篮施工工艺流程图见下)。

5.3挂蓝设计原则

挂篮是主梁分段悬浇的关键设备,对此进行了专门设计,其设计原则如下:

1)挂篮由承重系统、模板系统、张拉系统、锚固系统、行走系统和 挂篮施工工艺流程图 -8-

顶升挂篮就位、琐定挂篮

安装止推装置

挂篮牵引到位

调整挂篮初始标高、琐定止推机构、标高调节机构

安装斜拉索第一次空挂篮张拉

底板模板安装

绑扎底板、肋梁、横梁钢筋

支立侧模、端模

波纹管安装

绑扎顶板钢筋、安装预埋件

砼浇筑一半时、第二次张拉斜拉索

砼浇完毕、张拉纵向、横向预应力

桥面受力体系转换

牵引挂篮前移

第三次张拉斜拉索

挂篮下降、落模

箱-9-

形断面结构。

2)主梁标准梁段长度为8m,砼数量162m3,梁段重约405t。因此挂篮的承载能力首先应满足8m梁段的施工需要,且挂篮自重(包括模板重 3

砼等各种工况下安全可靠的使用要求。同时要求其运行操作方便灵活,能缩短施工周期,减轻劳动强度。

4)挂篮的单个构件(制造分段)最大重量应≤10t,以便吊装和拆除。

5)挂篮的前端和两侧,应有不窄于0.8m的操作平台,还应有栏杆等安全防护措施。

6)挂篮的机、电设备,尽可能选用标准定型产品。

根据上述原则,在挂篮设计完成后,将设计结果提供给本工程的设计单位,以便对主梁进行施工验算。

挂篮模板在离工地较近的工厂内制造,以便于运输和装卸。其他部分在制造厂内进行加工,并进行挂篮的试拼装和测试。

5.4挂篮构造

挂篮主要由承重系统、模板系统、张拉系统、锚固系统、行走系统和工作平台六部分组成(见附图六)。挂篮的主要受力构件为纵梁,主梁荷载及模板自重通过横梁传递纵梁,通过纵梁上的斜拉索传递给塔身和已浇筑混凝土的梁段。

5.4.1承重系统:由两根纵梁和三根横梁组成,均用16Mn钢板拼焊组成箱式结构,纵梁外形尺寸17.6m(长)×1m(宽)×2m(高),

由-10-

于张拉的需要,纵梁前端张拉时的前鼻梁做成圆弧形,前横梁外形尺

寸24.4m(长)×1m(宽)×2m(高),中横梁外形尺寸24.4m(长)×0.5m(宽)×1m(高),后横梁外形尺寸24.4m(长)×0.3m(宽)×0.4m(高)1#段时,中、后横梁各分两节。各节之间采用摩擦型高强螺栓连接。

5.4.2模板系统:包括外模、内顶模、内侧模、横隔梁侧模、底模等,全部采用型钢、钢板制作。

5.4.3张拉系统:分两部分分别为张拉体系和止挡体系。

张拉体系包括:千斤顶、反力架、张拉杆、弧型垫板、螺母。

止挡体系包括:止挡杆、止挡块,止挡块通过止挡杆悬挂在预留孔中。

5.4.4锚固系统:纵梁上分前后两个锚固点,各有两根锚固杆,前锚固点中较长的一根锚固杆用作升降挂篮。

5.4.5行走系统:包括C型梁、滑梁(翻转后做为锚固杆垫梁)、后行走升降架、千斤顶。

5.4.6工作平台:由型钢、钢管、防护网组成,挂篮四周及底部均设置安全防护装置。

5.5挂篮设计

荷载取值:取悬浇施工节段8m长度计算,荷载取值参照设计规范和施工技术规范。

荷载系数:砼超载系数取1.05,抗倾覆系数取1.5,挂篮空载纵移时的冲击系数取1.3,浇筑砼的动力系数取1.25。 -11-

5.6挂篮拼装及加载

待0#块施工完毕后,拆除支架,在筑岛面上拼装挂篮承重系统,同时在0#块顶安装贝雷架,采用整体吊装的型式,贝雷架上设置前后两个吊点,吊点处放置分配梁,上放穿心式液压千斤顶,通过千斤顶和精为防止在挂篮吊装过程中贝雷片产生倾覆,在主梁

穿锚杆,通过贝雷上的锚固梁固定住贝雷后部。 挂篮吊装到位后,再安装前支点的斜拉索,并对挂篮进行预压,取得

可靠的数据后方可进行悬臂施工。

挂篮加载试验的目得:通过加载试验检验挂篮的承载能力,实测挂篮变形值,以验证设计参数,为悬浇施工中的变形及高程控制提供可靠依据;发现挂篮设计及加工的不足,及时改进及完善。

5.7挂蓝的施工顺序

5.7.1挂篮前移

采用千斤顶顶推C型挂钩前移来实现。

5.7.2顶升锁定

在挂篮行走到位后通过顶升千斤顶提升挂蓝,使模板的后部定位在正确的标高位置。

5.7.3 安装并张拉锚杆组

5.7.4安装、张拉斜拉索

将挂篮的张拉机构与斜拉索连接并对斜拉索进行第一次张拉以形成挂蓝前支撑。 -12-

5.7.5立模板、绑钢筋、安装预应力管道、浇筑混凝土。

5.7.6混凝土浇筑一半时,在塔内张拉斜拉索至控制索力。

5.7.7浇筑完砼、养护、预应力、拆模板。

5.7.8索力转换:当块段施工结束后,将索力由挂篮转到己浇筑梁段上,

5.7.9第三次张拉斜拉索到设计索力。

5.7.10接长行走轨道、滑板、拆除锚杆组,下降纵梁、挂蓝落架。

5.7.11安装牵引系统。

5.7.12挂篮行走、预应力管道压浆。

5.8主梁悬臂施工

5.8.1模板工程

模板为大块组合钢模板,具体分为底模、主肋内外侧模及横梁侧模和堵头模板。根据主梁的结构型式以及划分的阶段,横梁侧模和主肋内外侧模为固定式,与挂篮相连接,并随着挂篮的行走、提升而前移、就位,堵头板为拆装式。拆模后,所有模板置于挂篮上,随挂篮一同前移。

5.8.2钢筋工程

对直径大于等于16mm 的Ⅱ级钢筋,在现场以直螺纹接头连接,直径小于16mm 的钢筋,可采用焊接接头。

钢筋的绑扎顺序为:横梁钢筋 主肋钢筋 顶板钢筋

5.8.3预应力工程

主梁预应力筋采用两种型式。

第一种为φ15.24高强低松弛钢绞线(Rby=1860MPa

),张拉控制应

-13-

力为0.75Rby =1395MPa,采用OVM预应力锚固体系,位置有梁肋纵

向预应力和横梁预应力,管道均采用塑料波纹管。

第二种为桥面板采用φ25精轧螺纹钢,管道采用金属波纹管。 纵向钢绞线束用OVM15-12L连接器(或同类型连接器)接长。纵向精轧螺纹钢用JLL连接器接长。

管道定位采用定位筋形式。

5.8.4在工地试验室进行正交配比试验,优化配比,使配置的砼和易性良好、泌水率小、易于泵送,能满足主梁的施工要求。

主梁砼采用泵送,对称浇筑,两悬臂段入模砼的不平衡量,应按设计要求控制。

砼采用插入式振捣器振实,根据现场砼浇筑的实际情况,及时对其进行覆盖、洒水养护,防止形成表面干缩裂缝。砼养护时间不少于7天。 砼的浇筑顺序先从悬臂端开始,然后与已成梁段接合。每个8m分段应在砼初凝前浇筑完毕,以防止新浇筑砼与已成梁段接缝处因挂篮弹性下挠形成有害裂缝。

一对挂篮砼浇筑严格按照设计要求做到平衡对称施工。每个块段依次对称浇筑肋板及顶板砼,顺序如下:

先浇注端部横梁混凝土,从中间向两端推进。

对于每个块段的肋板浇筑,按纵向水平分层浇筑,两侧肋板左右相互交替连续浇筑,如此循环,直至肋板砼浇筑完毕。 -14-

对于顶板砼,纵桥向为块段端部向根部进行,横桥向为中部顶板向两

边对称浇筑。

在浇筑主梁节段砼过程中,要按已浇梁段与待浇梁段的相对高差来控制梁段的高程。挂篮就位后,根据静载试验和节段施工的经验,调整标高时,必须预先使挂篮平台底模前端有一个合适的预抬值,以使砼浇完后,桥面标高符合设计要求。在牵索转换成永久索时,主梁前端高程应以绝对高程控制。

5.8.5张拉:梁体张拉时砼强度应符合设计要求,达到90%砼强度方可张拉。张拉采用4台500t的千斤顶左右两端对称进行,张拉时,用应力控制方法张拉,以伸长值进行校核,实际伸长值与理论伸长值总值应控制在±6%误差之内,否则停止张拉,待查明原因方可继续施工。 张拉程序为 0—0.1δk---0.2δk ---0.4δk ---0.6δk ---0.8δk ---1.00δk (锚固δk)为设计要求的控制张拉应力。后张预应力钢绞线每束钢铰线断丝、滑丝不应超过1根,每个断面断丝之和不应超过该断面钢丝总数的1%。超以上数值时,原则上应更换,当不能更换时,在许可条件下,可以采取补救措施,在满足设计各阶段极限状态要求情况下,提高其它束预应力值。

孔道压浆除桥面板预应力外其余采用真空压浆技术。为加快悬浇的进度,压浆在挂篮行走后进行。

5.8.6砼浇筑过程中测量控制

利用0#段中心处的水准点控制模板的高程,并利用相邻的水准点进-15-

行复核,确保无误。砼浇筑过程中,观测挂篮的下挠情况,以掌握挂

篮变形情况是否与设计值相符。

5.9斜拉索施工

5.9.1工程简介:

全桥拉索总计68根,锚具规格及数量为:LM7-127为12套,LM7-151为8套,LM7-163为8套,LM7-187为20套,LM7-211为20套,斜拉索米。斜拉索长度为56.2M~167.2M,重量为2.2T~210T~410T。

施工时采用桥面一端为固定端,塔端为张拉端,张拉施工在塔上进行,张拉施工用600吨千斤顶进行张拉,张拉按照设计要求进行。

5.9.2.拉索结构

5.9.2.1索体带PE护套高强低松驰镀锌钢丝成品索.

5.9.2.2.张拉端:张拉端采用可调式LZM冷铸镦头锚,含锚垫板、支承筒、工作螺母、保护罩。锚固点设于索塔内的锚垫板顶面。

5.9.2.3.固定端:采用同样可调式LZM冷铸镦头锚,锚固点设于混凝土梁底部的锚垫板底面,在混凝土浇筑之前,斜拉索先通过专用联接装置锚在挂篮底部,混凝土到达设计要求强度后,再进行索力转换,将斜拉索锚固在梁底面。

5.9.3挂索(见附图七)

5.9.3.1挂索工艺框图如见下页:

斜拉索施工工艺流程图 -16-

提升索盘至放索架

验收、桥下就位

斜拉索到施工现场

张拉杆与锚头的连接及夹具安装

放索小车放索、塔吊(卷扬机)提升至锚固点高程

塔内卷扬机牵引就位

塔上临时固定

挂篮端软牵引就位

安装张拉设备

千斤顶标定

挂篮推进

斜拉索第一次张拉

绑扎钢筋、立模

砼浇筑一半时 浇筑完砼、养生、强度到90%

桥面受力体系转换

斜拉索第二次张拉

斜拉索第三次张拉、索力调整

减震器安装

5.9.3.2挂索准备工作 -17-

(1)清除索导管内的水泥砂浆、焊渣和孔口处毛刺。

(2)清除锚垫板上的砂浆、焊渣等,保证锚固螺母与锚板能密贴。

(3)在锚垫板上放出孔道口十字中心线,以便对中。

(4)检查、清除斜拉索锚头在锚筒内外螺纹上的环氧树脂和杂物。

(5)修整由于运输及吊装等原因,碰损的锚头丝扣。

(6)主要临时设施的安装:

①塔顶吊索支架的安装;②塔端5t卷扬机的安装;③塔外挂索平台的安装;④梁端5t卷扬机的安装;⑤塔内施工平台的安装;⑥放索走道的安装。

5.9.3.3展索

(1)索上桥后,安装在放索架上,放索架安装刹车装置,保证索盘均匀转动。用塔吊将一端锚头抽出,安装软牵引锚固板及相应的内牵引钢丝绳,挤压锚、钢绞线以及塔吊和200KN滑车组的牵引用哈夫夹具等,安装好塔吊吊钩。

(2)同步提升塔吊吊钩和内牵引钢丝绳,将塔端锚头提升至待状索道管口附近用20T卡环将200KN滑车组吊点接在缆索上的哈夫夹具上。

(3)用梁面上的50KN卷扬机牵引放索车沿轨道向梁端行进,同步将缆索铺放在放索道缆索支撑滚筒上。

(4)待放索车上的缆索剩下半圈时,将剩下的锚头抽出,固定在前方的锚头小车上,退出放索车,展索完成。

5.9.3.4梁端接长安装

(1)用梁面上50KN

卷扬机牵引锚头小车向梁端前进,同时下落塔端

-18-

锚头,不使缆索脱离梁面的索缆支承滚筒。

(2)待锚头小车到达梁端后,将锚头从放索小车上取下,在梁面上安装好张拉杆和牵引杆,及牵引钢丝绳和倒链。

(3)利用门架设双吊点起吊锚头和张拉杆,移动对准索道管口,收紧挂篮下端30KN牵引倒链,将张拉杆及锚头拉进索道管,到达指定位置后将张拉杆或牵引杆锚固在牵引挂篮前端弧形垫板上。

(4)精确调整牵索挂篮前弧形垫板,到位后锁死,调整千斤顶使其

5)梁面索道管口设必要支撑,保证缆索的方向及缆索PE

曲半径不至过小。 注:

仅A12~A7、B12~B17索需接牵引杆,以后同。

5.9.3.5塔端挂设安装到位

(1)收紧内牵引钢丝绳和200KN滑车组,将锚头拉近(或拉进)索道管。

(2)在锚下垫板处临时用两个TM15-1锚具将两根对称的钢绞线锚住打紧,松除内牵引钢丝绳,依次安装撑脚,定锚及限位板、1200KN千斤顶和动锚。

(3)千斤顶将4根钢绞线拉力调匀,同时拆除撑脚内的两个TM15-1锚具和垫板。

(4)千斤顶往复将锚头拉出锚垫板1/3锚头长,旋紧锚具螺母。

(5)拆除各吊点、塔端安装就位。

5.9.3.6挂索时,注意PE护套的保护、严防旋转,扭曲现象发生。 -19-

5.9.3.7穿索顺序:本桥斜拉索采用的锚具型号较多,共分五种;穿索

时按先上游、后下游的顺序进行;各号索均按两侧四个工作面同时进行。

5.9.4张拉

5.9.4.1斜拉索张拉均采用双控张拉,张拉在塔内进行,考虑到最大张拉力为410吨,张拉设备采用4台600吨的千斤顶来完成,每一节段张拉按双控程序分3次张拉完成(不含调索时张拉)

5.9.4.2准备工作

在上塔柱内无砼施工平台的张拉区搭设临时工作平台,搭设高度与施在张拉前,并出具标定书。张拉机具由专人使用和维护,当千斤顶的使用超过规定的使用时间和张拉次数,或使用期间出现异常情况,均应进行一次检验。

5.9.4.3张拉

斜拉索张拉分三次进行,同时根据索力大小又分三级张拉至其控制吨位。每次张拉均在塔内进行,必须四根索同时对称张拉,以防止索塔承受过大的弯曲应力。

张拉的时间分别为:

①挂篮前移就位后斜拉索第一次张拉;

②主梁混凝土浇筑一半时斜拉索第二次张拉;

③主梁上预应力张拉完后进行第三次张拉。

张拉时,使用千斤顶并配套张拉连接套、张拉杆和张拉撑脚设备,其

安装工艺如图所示: -20-

设备安装可利用塔吊和卷扬机将撑脚、千斤顶、张拉杆、连接套吊至

塔内平台上,借助于手拉葫芦将连接套、张拉杆、千斤顶及撑脚、张拉螺母依次安装固定,千斤顶安装时对中误差≤5mm。

操作时基本保持同步,达到一级后稳压2分钟,然后进行下一级张拉。同时边张拉边拧紧冷铸锚的大螺母,以防油泵或千斤顶出现不测,导致索力突然变化。

张拉操作程序: 安装校正千斤顶 安装工具锚 分级张拉测量伸长量 控制张拉到控制应力 索力测量校核 补偿张拉 锚固斜拉索。

5.9.4.4索力调整

主梁控、施工四方共同确定调整方法,进行调整。

斜拉索张拉过程中,使用索力仪测量各索的张拉力值,每组及每索的张拉力偏差不得超过规定,调整时可以从超过设计张拉力值最大或最小的索开始调整到设计拉力。调整时对塔柱和相应梁段进行变位观测。

①阶段性调索:完成数对斜拉索张拉后,根据线形与索力测量的各块段工况情况需要调整时,分别以计算机软件分析、计算成果调整张拉力。

②合拢调索:即合拢段合拢前的工况分析、计算的索力调整,以满足合拢的线型的索力要求。

③成桥及二期横载调索:成桥后全桥线型控制与索力控制的调整,全

-21-

面调索以满足设计要求。

二期横载调索即为考虑桥面系加载后和运营

时的荷载工况对全桥实施的最终双控调索。

6、主梁现浇段施工

6.1概述:

主梁19#现浇段长12米,砼方量312M3。

6.2施工方案

2#墩处于南岸边,4#墩处于北岸防洪大堤上,拟采用碗扣支架和钢管支架组合施工。

6.3支架构造

支架基础经过处理后,上铺钢板桩和砼垫石,梁肋部分采用Ф426mm钢管支架型式,中间桥面板采用90*90布局,搭设好后,布设剪刀撑增强支架的稳定性(见附图八)。对搭设好的梁肋部分支架进行预压,以确保安全以及消除支架非弹性变形,并按实测的弹性变形量和施工控制要求,确定底模标高和预拱度。

6.4模板:模板采用大块的钢模板,局部加以木模调节。

6.5钢筋、预应力管道、砼、张拉、压浆等工艺与主梁悬浇施工工艺相同。

7、主梁合拢段施工

合拢前,对完成各段主梁斜拉索进行线型控制测索,并依据测索参数综合线型与工况索力要求,提出各索调整索力,进行调索。对主梁轴线、高程进行跟踪观测,选择合适的合拢时间与温度。

主梁现浇段施工结束后,挂篮前移到18#块,18#段长2米,采用挂-22-

篮作吊架施工,挂篮纵梁支撑在现浇段支架上,形成合拢段支架。此

时挂篮又作为合拢段配重。

为保证合拢段砼不出现拉应力,合拢两侧主梁内预埋型钢,在合拢段砼浇筑前,用千斤顶将空隙顶宽后,将预埋件焊接成一整体撑架,起到刚性连接的作用。

8、施工监控

8.1监控内容及施工控制组织

大跨度预应力独塔斜拉桥施工过程复杂,施工过程中各种影响结构变形和受力的参数(如斜拉索索力、梁重、结构刚度、温度场、有效预应力等)存在误差,这些误差会导致结构变形和受力严重偏离理论计算轨迹,如果不加以控制调整,成桥后主梁的线型和结构中内力都将难以满足设计要求,并且施工过程中很易导致超应力情况,造成严重后果。公路斜拉桥规范明确规定,大跨度斜拉桥进行施工时必须进行施工监控。主梁及斜拉索张拉主要内容如下:

施工监控主要内容包括:

8.1.1大跨结构施工过程计算分析。

(1)空间静动力及局部应力分析。

(2)正装计算。

(3)倒拆分析,计算斜拉索初始张拉力。

(4)提供理论立模标高。

8.1.2主塔及梁变形监控。 -23-

8.1.3上部悬浇过程中预拱度的准确预留及内应力监控。

(1)提供悬浇施工时挂篮定位标高。

(2)验算及跟踪施工过程中各断面(主梁及塔柱)的内应力。

(3)预应力控制:钢束伸长量计算及张拉监控。

(4)主梁线型监控并提供合拢方案。

8.1.4提供拉索控制张拉力及拉索索力测定。

8.1.5合拢后,提供索力及线形调整方案。

8.1.6优化设计及施工方案,对施工中出现的问题及意外事故提出处理方案。

8.1.7

8.2监控实施及施工控制组织

8.2.1

理论控制数据计算 大跨度预应力独塔斜拉桥的施工采用分阶段逐步完成的悬臂施工方

法时,结构的最终形成必须经历一个漫长而又复杂的施工过程。对施工过程中每个阶段进行详细的变形计算和受力分析,是施工控制中最基本的内容之一。为了达到施工控制的目的,我们首先必须通过施工控制计算来确定桥梁结构施工过程中每个阶段在受力和变形方面的理想状态,以此为依据来控制施工过程中每个阶段的结构行为,使其最终成桥线形和受力状态满足设计要求。

首先根据设计提供的有关资料对桥梁施工过程进行一次正装计算,计算时按照施工方案确定的施工加载顺序进行结构分析,严格计入结构几何非线性、材料非线性、混凝土收缩和徐变影响。最后将所得到的

成桥恒载-24-

受力和位移状态(包括主梁挠度,控制截面内力与应力)与设计进行

核对,确认相互一致后,提供以下理论控制数据:

8.2.1.1各施工梁段的主梁立模标高

在主梁的悬臂浇筑过程中,梁段立模标高的合理确定,是关系到主梁的线形是否平顺、是否符合设计的一个重要问题。因此,立模标高的确定考虑的因素应尽可能与实际情况相符。

8.2.1.2施工一个梁段称为一个阶段,力,每阶段分七个工况:

(1) 篮前移并定位立模; (2)第一次张拉斜拉索;

(3)主梁砼浇筑一半; (4)第二次张拉斜拉索;

(5)混凝土浇筑完毕; (6)主梁达到设计要求后纵向预应力张拉、斜拉索锚点转换;

(7)主梁斜拉索第三次张拉至安装索力。

每一悬臂前端主梁测点位移值;主梁施工过程控制截面的测点应力和应变值。

8.2.1.3索力控制值

8.2.2施工监测

8.2.2.1施工监测系统

施工监测系统是大跨度桥梁施工控制系统中的一个重要部分,各种桥 -25-

设计参数

信号监测,数据采集,输出

传感元件或其它方式

温度变化

预应力参数

应力状态

几何状态

图1 施工监测系统示意图 测、应力监测、预应力监测、温度监测等几个部分,其组成如图

1所示。

8.2.2.2 主梁结构部分设计参数的测定

1)混凝土弹性模量的测定

采用现场取样通过万能实验机试压的方法,分别测定混凝土在2d、7d、14d、48d、60d龄期的值,以得到完整的E-t曲线,为主梁预拱度的修正提供数据。

2)混凝土容重的测定

采用现场取样,在实验室用常规方法进行测定。

8.2.2.3挠度观测

1) 测试方法

用精密水准仪测量主梁各节段的标高。

2) 测点布置

(1) 0号块件高程测点布置 -26-

布置0 号块件高程观测点是为了控制顶板的设计标高,同时也作为以

后各悬浇节段高程观察的基准点。0 号块件的顶板各布置11 个高程观测点,其它块件5 个测点,0 号块件测点位置如图3 所示。

(2) 各悬浇节段的高程观测点布置

每个悬臂浇筑梁段的前端顶面作为主梁标高控制测点,在断面上布三个点,砼达到强度前该测志,测定该

梁宽测点0号块节段长

图3 0 号块件高程测点布置示意图

测点标志与挂篮上临时测点间的高差;待砼达到一定强度以后的测量就全部转移至梁顶测点上。挂篮上的临时测点也是立模的测点。测点布置如图4 所示。

断面中心处测点用于挂篮平面定位和监测箱梁断面顶板的桥轴线。

(3)测试状态和数量

在每个标准梁段施工过程中,测试挂篮前移、砼浇筑完成以及预应力张拉后的主梁悬臂前端4 个梁段的标高。

在合拢前后、二期恒载前后对全桥主梁及承台标高各作一次观测。 -27-

8.2.2.4 桥塔垂直度及偏差测试

在模板上布置测点,采用经纬仪、水准仪、水平尺和钢卷尺配合进行测试。根据施工设计图要求,主塔施工允许误差为:塔柱倾斜度不大于H/3000(H 为塔高),轴线偏差±10mm,断面允许偏差±15mm,塔顶高程允许偏差±10mm,斜拉索锚具轴线偏差±5mm,锚点高程允许±10mm。

8.2.2.5 应力测试

1) 测试方法

及千分表进行校核。

2) 测点布置

振弦应变计按预定的测试方向固定在主筋上,测试导线引至混凝土表面。

控制截面根据设计要求以及施工过程计算结果来确定,选取主跨作为测试对象,测点截面位置布置如图4 所示。梁部结构共8 个截面,每个截

图4 梁截面应力测点布置图

面11 个测点(测点布置如图6 所示),共计测点88 个;墩共9 个截面, 每个截面8 个测点,共计测点72 个。全桥应力测点总数为160 个。 -28-

8.2.2.6 索力测试

采用索力测试仪进行测试。对每根拉索各施工阶段均进行测试。

8.2.3 控制分析与调整

8.2.3.1 控制思路

大跨度预应力独塔斜拉桥在梁段浇筑完成后出现的误差,除张拉设备 图5

差分析测 量前期结构分析计算施

响计算图式误差立模标高误差预应力张拉误差主梁标高、悬臂端挠度、有效预应力、温度、弹性模量、收缩徐变系数、索力索力误差 预应力索外,基本没有调整的余地,而只能针对已有误差在下一未浇筑的立模标高上作出必要的调整。所以,要保证控制目标的实现,最根本的就

是对立模标高及索力作出尽可能准确的预测,即主要依靠预测控制。无论

施工过程如何,总是以最终桥梁成型状态作为目标状态,以此来控制各施工阶段的立模标高。施工控制流程如图5 所示。

控制时,在各施工梁段中,根据状态变量(控制点位移、控制截面应力)的实测值与相应理论值的差别对影响参数进行误差识别;根据已施工梁段的影响参数识别结果,对未施工梁段的相应参数进行误差预测;计算影响参数的误差对成桥标高的影响,求出立模标高及索力的调整值。 -29-

8.2.3.2 影响参数

施工过程中,影响结构受力的参数很多,其中影响较大的有:

1) 结构刚度,涉及到各个单元的轴向刚度、弯曲刚度、剪切刚度以及翘曲刚度。

2)

3) 施工荷载,4)

温度,为各施工状态下结构中温度场的分布情况。

5) 混凝土收缩徐变,为混凝土收缩徐变计算模式中的基本参数,这与计算模式的选取有关。

6) 预应力的有效值。

7) 索力。

8.2.3.3 控制目标

施工控制的目的是要对成桥目标进行有效控制,修正在施工过程中各种影响成桥目标的参数误差对成桥目标的影响,确保成桥后结构受力和线型满足设计要求。

1)受力要求

通常起控制作用的是主梁的上、下缘正应力及索力,而主梁应力与主梁截面弯矩有关,故弯矩是主梁中起控制作用的力素。

2)线形要求

线形主要指主梁的标高。成桥后(通常是长期变形稳定后)主梁的标高要满足设计标高的要求。

8.2.4施工监测与施工控制报告的提供方式 -30-

在每一施工循环完成以后,提交相应的阶段检测报告。报告中将对结构现处状态进行评述,并提出下一施工阶段的立模标高及索力的建议值。 9、质量标准

9.1冷铸锚螺母底部与承压锚板密和平整。锚环外丝完好,无变形,螺母无击伤。

9.2斜拉索外防护完好、无损。

9.3主梁线型平顺、无明显折变。梁段接缝平整密实,梁体无非受力裂缝。混凝土表面平整密实,色泽均匀一致。 9.4成品斜拉索质量符合设计要求。 斜拉桥实测项目质量标准 项次 1 2

检查项目

规定值或允许偏差

混凝土强度(MPa) 桥轴线偏位

16mm

在合格范围内

用全站仪检查每段2点

3 ((mm (mm)

斜拉索拉力(kN)

±5,-10

符合设计要求

用尺量,每段2个 断面

检查方法和频率

4 板厚 5

断面尺寸(mm) 顶宽

±10,-0

梁锚固点高程

±32

±30

用水准仪检查

(mm)

6

锚具轴线与孔道轴线偏位(mm)

5 用尺量

范文七:双塔双索面斜拉桥动力特性分析 投稿:熊咧咨

  摘 要:本文以重庆涪陵石板沟长江大桥为工程背景,采用有限元分析软件MIDAS/CIVIL建立有限元模型。以单主梁模型模拟主梁,以桁架单元模拟拉索,对其自振特性进行理论分析。  关键词:斜拉桥;Midas有限元;动力特性  中图分类号:U448.27  文献标识码:B  文章编号:1008-0422(2012)06-0149-02  1 前言  斜拉桥由三部分构成,分别是拉索、桥塔和主梁,其中拉索提供拉力,桥塔承重压力,主梁主要受弯,三者有机结合组合成一座斜拉桥。  动力特性参数(自振频率、振型和阻尼等)是桥梁抗震、抗风、车桥耦合振动分析的基础,更是结构安全的标志,桥梁质量的退化会引起结构振动特性的改变,桥梁结构刚度的降低会引起桥梁自振频率的降低,桥梁局部振型的改变可能预示着结构局部损坏。因此对桥梁的动力特性分析能够起到整体上把握桥梁结构的健康状态。  斜拉桥动力特性分析包括自振特性分析、外力强迫分析。自振特性分析重点指固有频率分析和振型分析。外力强迫分析包含的内容较广,通常分为谐响应分析、相应谱分析及瞬态动力分析等。本文将以重庆涪陵石板沟长江大桥为工程背景,主要对自振特性进行分析,着重研究其固有频率和振型特点。  2 工程简介  涪陵石板沟长江大桥是重庆市涪陵区城市总体规划的一座特大跨江大桥,是连接涪陵江北片区与江东片区的关键工程。石板沟长江大桥主桥为200m+450m+200m3跨连续双塔双索面预应力混凝土斜拉桥(如图1)。主梁采用预应力混凝土双肋截面,标准梁段梁肋高2.5m,主梁两肋间设横隔梁,横梁标准间距为4m,连接梁肋和行车道板使之成为整体,桥面总宽22m。主塔为花瓶形,墩塔全高179.82m。  3 有限元模型的建立  3.1动力特性分析的有限元模拟  建立科学、合理的有限元数学模型对全桥的空间结构分析计算至关重要,分析的准确与否很大程度上取决于模型建立的好坏。因此在建模过程中,主要考虑以下几个方面的原则:  ①结构形状(包括构件的长度、宽度、厚度等)变化的要求;  ②材料特征(模量、容重、泊松比、热膨胀系数等)变化的要求;  ③连接单元特性(包括支座、阻尼限位装置等)变化的要求;  ④桥面系恒载、汽车活载作用模拟的要求;  ⑤问题求解计算精度的要求;  ⑥求解过程中不出现病态问题的要求;  ⑦既有桥梁材料等随时间及其他因素影响下的退化功能。  基于以上原则,本文采取有限元分析的思想,根据重庆涪陵石板沟长江大桥图纸,应用大型有限元程序MIDAS/CIVIL所提供的前处理模块建立了重庆涪陵石板沟长江大桥全桥空间结构分析计算模型。模型通过把MIDAS/CIVIL软件中现有的各种单元类型组合起来,形成统一的全桥分析模型。最后根据设计要求模拟设计荷载及其组合,进行全桥的整体计算与分析,从而得出较为详尽、精确的结果。分三步进行:  ①塔的模拟  索塔的模拟将采用下述方法,将每根塔用一系列三维线性梁单元来模拟,截面变化处为梁单元的自然结点,索锚固点与梁采用刚性连接,在实际模拟索塔单元时不宜划分过粗,单元划分的精细决定了堆聚质量的分布、振型的形状,更会影响到索塔的内力分布和动力特性。  ②拉索的模拟  斜拉索采用桁架单元模拟,对于索垂度引起的非线性行为,采用Ernst公式所述的等效弹性模量计算法,经计算比较发现,等效弹性模量与有效弹性模量相差极小,斜拉索的垂度对其弹性模量的影响微小,可以忽略不计。故模型中斜拉索的弹性模量采用斜拉索材料的有效弹性模量。  ③主梁的模拟  经过对比分析,本桥主梁将采用单主梁模型来模拟实现,这种模拟方法的优点是主梁的质量和刚度系统模拟是比较准确的。采用设计截面空间梁单元模拟主梁,程序自动计算梁单元的抗弯、抗扭、抗剪刚度,及计算截面的质心、剪切中心、转动惯量并赋予梁单元。  建立的该斜拉桥结构有限元模型如图2所示。  3.2斜拉桥动力特性的主要特点  斜拉桥的动力特性分析是研究斜拉桥动力行为的基础,其自振特性决定其动力反应特性,分析斜拉桥自振特性意义重大。结构的动力特性取决于结构的组成体系、刚度、质量和支撑条件等。因此对斜拉桥进行自由振动分析,掌握其动力特性,具有十分重要的科研意义和现实应用价值。  斜拉桥属于高次超静定结构,结构行为表现出极强的耦合效应,竖向、横向、纵向和扭转弯曲振形经常强烈的耦合在一起。现实中几乎不存在单一的振型,其耦合程度的大小取决于结构体系形式、支撑条件等诸多因素。但耦合振型中一般有处于主导地位的振型。  由于斜拉桥结构的大跨度性和结构的轻柔性,因此其在动力特性方面表现出独特的形式,不同于普通的工程结构,长期的研究总结和工程应用实践得出斜拉桥的动力特性有以下几点:  ①较强的相互耦合性和三维性。梁、塔、索及下部结构相互影响,振动发生时全桥振动体系包含各部分构件本身的振动,无论低阶振型亦或高阶振型,各部分构件的振动都会影响全桥的振动。  ②具有密布的频谱。大跨度斜拉桥的模态较普通的结构密集,在一个较宽的频率范围内,其中一个振型被激起,其他相邻的振型同时被激起,并且相互耦合,因此对于大跨斜拉桥只取低阶振型参与分析是远远不够的。  ③大尺度导致地震响应不同于一般结构。  ④漂浮体系使得斜拉桥成为一种长周期结构。  3.3动力特性分析的计算理论  斜拉桥是一个质量均匀分布、刚度连续的体系,具有无限多个自由度,通常在进行有限元的分析与计算时,将原有结构离散为具有有限个自由度的模型进行求解,阻尼对自振特性影响较小,通常情况下忽略其对自振频率和振型的影响。具有n个自由度的结构体系,自由振动可表示为:  (1)  式中,M、K—结构体系的质量和刚度矩阵;

  —体系各节点的位移矢量。  相应的特征方程可表示为:  (2)  位移是任意的,应当满足:  (3)  得到体系的振动频率矢量后,将各个振型频率代入式(2),就可得到相应的振型或固有模态。  4 有限元模型的动力特性  本文主要研究桥梁的固有频率和振型,按照质量和刚度等效的原则,将主梁简化为单主梁,可准确模拟主梁质量和刚度的要求。  对于桥面铺装建模时只考虑其质量,而不对刚度模拟。拉索采用只受拉单元模拟。在有限元模型的分析与模拟过程中①将结构的自重转化为X、Y、Z方向的质量。②将二期荷载等恒载转化为节点质量。计算中采用子空间迭代法求解特征值方程,参加计算的频率次数为100,迭代次数为20次,表1中列出前十阶自振频率及周期,并对振型主特点进行了描述。图3中给出了部分振型图  从表1中可以看出该桥第1阶模态下的振型为主梁纵漂,周期为9.535 s,这与一般的大跨度桥梁体系的结构振型是相互吻合的;第2阶模态下的振型为主梁的对称竖弯,这说明了该桥主梁的竖向刚度相对较弱,与斜拉桥实体双主梁截面的特点相符;在第3、4阶模态下斜拉桥振型中主塔出现了侧向弯曲,这说明桥塔横向刚度较弱,而在前10阶模态下桥塔并没有出现纵弯,说明桥塔的纵向刚度较强;在第6阶模态时,主梁出现一阶对称侧弯和一阶反对称侧弯,说明主梁的横向抗弯大于竖向抗弯;在第7阶模态时,主梁出现对称、反对称扭转,说明主梁的抗扭能力要大于抗弯能力;在第8、9阶模态下,主梁竖向振动,出现塔梁耦合作用;第10阶模态下,主梁出现空间扭曲。  涪陵石板沟长江大桥动力特性振型如图3所示。  5 结论  本文对石板沟长江大桥有限元分析采用的是MIDAS/CIVIL有限元分析软件,对该桥进行自振特性分析,着重研究其固有频率和振型特点,得出以下几点结论:  5.1模态分析发现,结构第1阶振型主梁发生纵向漂移,对于漂浮体系的大跨径斜拉桥而言,其振动周期一般较长,一般超过5s,本桥周期为9.535 s;  5.2桥塔横向刚度较弱,纵弯刚度相对要好;  5.3主梁的抗扭能力比主梁抗弯能力强;  5.4主梁横向抗弯能力比竖向抗弯能力强,主梁侧弯出现均晚于主梁竖弯。  参考文献:  [1]张为,赵星,刘明高,等.斜拉桥有限元建模和动力特性分析[J].铁道建筑,2006(3).  [2]张启伟,周艳.桥梁健康监测技术的适用性[J].中国公路学报,2006(6).  [3]宋雨,陈东霞.斜拉桥动力特性分析[J].厦门大学学报:自然科学版,2006(1).  [4] 孙海霞.大跨度斜拉桥几何非线性静动力分析[D].成都:西南交通大学,2007.  [5]刘士林,王似舜.斜拉桥设计[M].北京:人民交通出版社,2006.  [6]王新歧,杨晓蓉.斜拉桥动力特性分析[J]. 上海:城市道路与防洪,2008,10.

范文八:某双塔双索面混合式斜拉桥结构设计 投稿:顾瑚瑛

21年 5 0 1 月第  5  期

城 市

道桥与 防 洪

桥梁 结 构

 7 3

双 某 塔 索 面混双 式 斜 合 桥拉结 设 计构

 郭锦 良 ,永 平 , 何智陈 

峰 州 ( 阳 瀚 1 程 咨 询有 限 司公 东,广 州 0 52 )广   广 160 

摘 要 : 斜托桥 跨 以越 力能大 、新颖 构高效而成 为现代 桥 T程梁中 展最发 、快结 最 具 竞争 力 的有桥型之 一: 梁斜合 桥 主拉  跨混 用采钢梁 以轻 自减重、 大跨越 能力 , 增边跨采 用混 凝土梁 进 行 重 、 配提 高边 跨 刚度, 并充 分 发挥 钢 和 混了 土 两种凝材 的优 料势

 根据 某 实际工 程, 细地 介 了 绍双 双 塔 面 索 合混 式 斜扣 桥 受的力 特 及 点 其分 设 计 析要点 : 详   关 键 词 合: 式 拉斜桥 ;计 析 ;分 桥索 力 ; ds vc 混l设 成 Mi a    ii中 图 分 类 号 : 48  文2献 标识 码 :   章 文 编号 0 9: 71 0( )5 0 7 — 4 U 4 . B7 10 —7 6 2 1 0 0— 03  1

0前 言

斜拉 桥  是由桥 塔加、劲 梁 和 斜 索 拉 成构 的   合组结构体 系 它 是,一 桥 种面体系 以 加 劲 梁 受 压或 受 弯 , 承体系 以斜拉 受 拉 索 、塔 受压 为 主 的  桥 支 桥梁  斗 桥以 越跨能 力 大 、 构 新 颖 高 而 效 为 成现   拉结代 桥 梁工 程中 展 发 快最 、具 有最 竞 争力 的 桥 型   之 混 梁合斜 拉 桥主 跨 采 钢 梁用以 减轻 自重 大 、增 跨 越能 力 , 跨 采 用 凝 土 梁混 进 配行 、 提重高 边  边

并撞墙 ) 1  ( 锚 同 区3)5I 人行道)3 . m +. 拉m索 0+. l ( l4=5  

  面(总 )宽 净空 高 度为 5 ; m)6 面纵 坡 4   : , 桥 ( 桥+ %和 一% 人字 坡 ;7桥 面横 坡 : 桥 2 4 () %主

2。混 合 式 斜拉桥 受 力特 点

在   大跨度 的斜 拉 桥中 由, 单 一 的混 凝 土于梁 或 者 钢 梁 都 会在 跨边墩 顶 产 生 反 力负 并,会 引  起塔顶 和 跨 主 生 产 过 的大 偏 移 移 位和 度挠。 为 克 了服 这 一 弊端, 混凝 土主 梁往往 在 边跨 墩的 顶 置设 

跨刚度

, 充 分发 挥 了钢 和 混 凝 两 土种 材 料的优势 。  该 桥 型自2世 纪 7年代 在 前 联 德 国 问世 后邦 , 00先

 强

大的 抗 压 支拉 座,钢结 构 主 梁往 往要 在边 跨  部分 梁段 配置 凝 土混压重 块来 抵消 跨边 墩 顶产 生 

的负 力 。反 为了充分 发挥 混凝 材 料 土 压重的作 用和 钢  材跨 越能力 大的 优

势, 产生 混了 合结梁 。这 构

便后受 到 洲各欧 国 、 本 日 国等家 青的睐 , 0 纪9 年  世2 0代 后 逐 渐 得 到我 国桥 梁 工 界程的 注关, 年 来近发  展 快很 。 根据 文某 实 工际程 ,细 介 了绍双 塔 双 本 详 索 混 面 式合斜 拉 桥 的受 力 点 特及 其 析 分设 计要  ,点 给 出部 了分 计算 果结 并  

种。 结 的构优点 是 : 大 了侧 跨 主 的梁 度刚 和 重 量 加,  减

少 主了跨 力和 内 变 形可;以 减 少或 避 边免跨 端  支点出现 负 力 ;反少 桥钢全 梁长度 , 减节约 造 价l   】 。l 混合梁 斜 拉桥 的 边跨 混 凝 土 梁 的 置布 主要有 两  方 种式: 1边 跨 的 尾部 一 部 分 用采混 凝土 梁 , ()  钢 梁

混 凝和土 梁 接的头 设 边在跨 内的某 辅 个 墩助  近 附 香港 的,昂洲船桥大, 如日 本的 多 多罗大 桥; 

工程 概  况  

某桥 主 跨跨越 铁 路 正 线 2 ,发 5 ; 线 越 条 到 条

跨 车客 整 备线 5 车 ,线 3 预 留4 )( 越 跨  条辅 条 存 条 ;

含助客站 发 2 线 基及本 站 台和 中间站 台; 地 越方 条  跨 货 装 场卸 2 线, 路铁 货场 装 卸 线2 。 南 边 跨  侧 股 股 跨越规 划 永达 路, 辅墩 布 助置 于 规 划永 达 平 路交

路 口 , 设 置墩 防 设 撞施。 为 桥混合 式 塔 双 索双 桥  该 斜面 拉 桥 ,跨 边各设 置一个 辅助 墩 , 漂浮体 系 半, 跨  度构 成为 :5m+ 5 m2 0 m   +45 m 2=    5 4    +2   +5 m5   4m0。

(边跨 全 部采 混用 凝 土 ,梁混 接 头设 在索 塔 向 )2钢 跨 中 方 向 的 某个位 置, 法 诺国 底曼 桥大 ,国   舟如我 连山岛 程工 天 桃门 桥大 。 混 合 斜梁 拉 桥 边的 跨 混

凝 土 粱 不 管 采用 哪 种 布 置 式方 为, 保 了 证 混 凝土 

处梁 在较好 的 应 状力态 ,混 凝 土梁 的跨 径 和与 之 相 的接邻相跨 径跨均 不 宜 大太。

 边

跨 用 采 应预力 混 凝箱土梁 ,中跨 采 用 钢箱 梁。  

该 使 用桥功能 : 1城 主市路 ;干 道2 等 路级 (: ))( 

主 路 于级 J; 3设计 车速 : 桥 5 m h () 梁  )( 0主k /;4 桥

3主 要构 件 设计 数参 预 应

力 混 凝土 梁 标 准 断面采 用 扁平 鱼 腹式  闭合 单

箱 三 截室面 , 面 位 于 直线 上段 。 平 梁主 纵沿向 在  边墩 顶 设置 21   5m. 厚 隔横 、辅 板 助 顶 墩 及 塔 处

计 基 期准 0:   ;5桥 面 布及 置 净空 : .

m( 10 a ( )3 人5   行 道) 01( m 索锚 固 )区(5r( .+拉   )+   防撞n 墙 ) 1   . .  + 0 2m( 车 行道 05m)(+ . 防 撞墙 ) . 1(m行 )道50m  (+ 2 0车  +.   防 收 稿

日期 : 01— 2  210 1 —

点支截 面设 置2m0 厚横隔 ,板  .在拉 索吊 点及 吊点   问 位设置置 0i4厚 横隔 板 。 行悬道 部 分出沿 纵  . n 人 向设 置 断 缝, 考 虑 参 其 于主 体 构结 受 力 。应 力  不 预混凝 箱土 梁1 2准 断面 见 1  图标/

。作

者 简 介 锦:良 ( 9 I, , 增东 城人 , 程 师, 事 桥 郭 18 一男) 广 从工 梁结 构 设 ]作 一 一汁 

  4

桥梁7结 

构城市 道 与 桥防  

125年 0 月1 5第  期

钢箱梁 标 准断 面采 用 平扁 鱼 腹 闭 合式单 箱  三室

截 面 , 平 位面于直 段线上 。 沿 向划纵分 5 个 节  8

c o ¥ 。土 身竖墩 向布置 直径 2  钢 m筋 , ̄凝4 m 5布  直 置径1  箍m 筋 墩 承。台 由底 桩4 1 5 I径  m 边6 根. ll 直 钻 孔 组桩成 群桩 基础 , 基均 为 摩擦桩。 台和桩  桩承

段 。节

类 型 段为 、 类A 及钢混 结合段 , 中B 类B 其 类 钢 箱 梁 为 斜 拉 索 锚同 钢 段 梁箱 。、 节 A 标 准 段长 B

3度I, 混结4合 段 长 5 4。每个 I节 设段置一 道  .l钢  l .T I

 基 用 采c 0凝 土 。 桩 周土 层要 为 细 主、3混 中 , 砂桩 

尖 人进 中层砂  

。整

体横 板 隔 一及道 横 肋 隔 板 ,厚  1m ( 2r 横部 局加 a

  厚 至  m)16 m。 

辅 墩助采 用双 柱式 墩, 柱 为 20m圆 柱,单 . 柱 

 顶加大到 中2 。承 台 度厚03n 下设直 径中1    i.8 n.I,  .m 5

主塔 采用 预应 力混 凝 土 塔 ,A 塔设内 置  型劲 性架 骨利以 于 筋钢绑 扎 及柱 塔模板 提 升 施 。工主 

的双

排钻 灌孑注 桩基 。承 础台 尺 寸 63m为 (1向L . 纵    X 1 . m( 向  ) . m ( )度钻孑 桩 桩 长8      3 横 9  X30   ,厚L 3m,

由下塔 塔 柱 、塔柱 、冠 、横 梁 等 组成 。 下  横 塔上下 梁 顶面 以 上塔 高 为6. 5 顶塔 处 两塔柱 同 结 。 11, 主m

塔  侧单塔 柱 基础 为 2 根  1 m径 钻孑 直桩 成组的   . 0 5L群 桩基 础 。桩周 土 层 主 要 细为 中、砂 尖 进 人,中   桩风 化砂质 泥 岩 层  。斜 拉 索

采 H用 D P护E套 镀 锌 高 强 平度   70行m.  钢m丝 索 , 用 扇 型 置 布 ,采中 索跨 均距为  

均 摩 按擦 桩 设计。 桩 周土层 要 为 细 主 、砂中 尖,  桩进 人 中风 化砂质 泥 岩层 。   桥塔、 辅助 墩边 墩 及基础的 降沉计算值 表见 1  

表1。 础沉 降量计基 算果结 

1.   边跨 标 准索 距 为 95m 索, 延长 线与  塔 2m,0 . 拉  中柱 的 心交 点间 为距1 2。m塔端 为 张 端 拉,端   .  

梁为固定 端 , 拉索 端两锚 具均 采 用 拉 端锚 亨具 , 斜 { ∈拉 索 在 主 梁上的锚 块 固设 箱 在外侧 顶 角挑边 。斜  处拉索 两 端 锚 头均 冷为 铸锚 钢丝。 相互 平行 直、并 顺

 拢经 大 节 距绞 和 、包, 在 外 挤 包黑 一色 色彩   双 绕并

层 护 密高 度 乙聚 ,烯 两端 加 锚 ,具预 张 拉 成后圈  经包 装而形 成的 成品 拉 索 。全 桥 共4X1 对 索拉,    分 0

另为 P —S 2E、7 1 9P S—6 、E 71 9 0E 7 11 S — 3P、 E 137P S— 9 四   种型类 。 主 桥边 墩 采用 双 柱 墩式 柱 墩,顶 为56i x 单   .   n 3m3 形 矩 面 截 , 底 变渐 为4   .。1身 采用  .  墩 m X 3 3T墩   I

4成桥 线 形 与标目索  

力 图成桥 状 态 下 ,塔 双 索 面 混 式 合拉 斜桥 

线双图形 。 一

期 恒 载 拉 索 初张力 是按 施照 工 过程 逐段 的

  对一 每根拉 索 进行 张 时 ,拉理论计 算 获 得 的拉 索  初 力 值 。 张二 恒期载施 工 过程 中 , 求要进 行 二 恒期

1  

 异

。  

            u uuuu u uI       u  uV Vu uu w          uuV uuj

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 2 1 X mI l qll f R 4 9 6 L   2 1m  f q l  O O ,t 

1R 7    I7 _

 

嘏’n 【 2 30  【       

227 0 5

图1 混 凝 土 梁箱、 箱 梁12 准 断 面 图 ( :位  钢 / 标单 m m) 

图2  成线 桥性图 ( : 位 m单m 】

2  I年 5月 第 50  1 期

 2l3465897洲     桥 防 与洪         市城

一 一道

桥 梁结

 7

5 

索载力 的 调整 。 按 照 结构 计 算理论 分 析 二 期恒载 

斜 拉 与 水平 索 夹 线 角( ; 。

 确

定工况 斜拉索 应 (P力 k)a 。  力索 初力 张调 整 值 期。恒 载 、 期 恒 载 下 拉 各索  一二 初 张 力 见 2表表2 示 南 侧桥塔 侧 拉 索张 拉 力 4367 85v9 程序 中双 塔 双 索 面混 合式 斜 拉桥  ( 仅 眦,2吣    Mia  ii   北  哪 吣哪Ⅻ        sdcl “侧

桥 塔 抟 索侧张 力拉相 同 ) 。

 

删            4  49 24∞ %船   ” 驺m

舵0  0  4   6 7 . I 1.  .  3  

三 j维 消隐 见 3  。

图表

2一 期 恒 载、 期 恒载 下 拉索张 力  二

期恒 载 下托一索 初张

力期 二恒 载 下拉 索初 张渊6力 值  2    23  整9  4 l  1

 

瓣O

2  2 

 

 l  l

9  7

图   Mi3  ii a 序 双 塔中双 索 混 面 式 合 拉斜桥 三维 消 隐 图    d c s lv程

㈣眦邮

         l 2 43 56 78 9处按实际 支 座中  ,置将其与桥塔       唧主梁 在 桥 塔t 2位 横

梁 4系起联 来, 端粱 及 辅助 支座位 墩置设 竖 向置 、 在  9  9   横 水 平及向 横 扭 向 转约束 ;塔底 部桥 承在 底台根  据

h  ’l    58   9●   7 9  8    

9实际情

况 入输六个 向方性 弹刚度 , 算计 过 程如下 : 

据《根公路 涵桥地基基础与设 规范} 计 6G—} D3  TJ2

中 0的 m法 计 算 弹性按 桩水 平 位 移及作 用 效 应 70的 有 规定 关,用 层 各 侧 土桩 的地 基数 , 系 虑 桩 考 取基的各 层 桩侧 土 摩 擦 和 桩力底 边 界 件条, 假 并设 

:( 索编 号 见图2成 桥线 形图 。 注 )拉:  

底墩内力 移 关、系 为 : 位  

lI t K    

IK IK2 3 

l    l 45

KI

  

5 模 V型 介 

对绍于 主 桥 的 整 体 结 分 析 构考 虑 到,实 结际 构

的  况 ,情 设 计 内力 在计 算分 析 采 用 空中间三 维   弹 性 线分 析方法。 文采本 用M d c si梁 分析 软件 ia   liv桥 进 结行构分 析 计算 。 建模分 析过程 中 , 于 主 梁、 对  主 采塔 用 j维梁 单 模 拟 元,其截 面 特 按性照 实  际情 况 定 义 应相 的截面 模。 型 中 主 截梁 面不考 虑人  行 道悬 出部 分 ( 凝土箱 梁 ) 人 行道及 嘴风 分 部混 或 f 箱 梁且 ) 箱将 梁顶 板 平 置,高 按 顶 板 顶最 面钢 , 梁低位 置 控 制桥;塔 截 按 面 际实 寸 尺 输入 。 粱主  共1 2 单 元 梁 5,个

主塔共 2 梁1单 。元 个3 斜拉 在索整   计 体算中 , 用 桁架 元 单 模 拟, 截 面特 性按 照 实  采 际 截 面 模 拟 其共。8 个单元 。0   虑考 索 拉 的非线 性 的影响 其,换 算 弹 性 模量 

  {Q z K

2 K 2K K2 2KK2  2   3  4   5   6

  32

j  ;:K  

4【  K

K 3 K

    34KK4   34 

s  4

K 

K 

4 

4,K 4 5   6 5  5

sj  K

} K1   6 

K K5 5  23  

2  6  3

K 

K 

K 

记 :F简 K { 1={ j 【u ] 其『中l [ 桩 础 出基 刚口度 矩 阵。 分别可设 Kt  为  ̄ 置I以 6下 强迫 位 移 :组

  7 r

 

{ 1 0} 0 000 { 0 ’ 1     }, /           , } =t {}  { = 00 00  

 

r } { {       }, M  {        j,U t   00 010 0 {}0 0 10 0 { 0 } = {  t     l  0{} 00 0 0 }0 00 00  、 M        1 } , =  

将{上 述 6 强迫 位移 别 按分给 定 位 移 的墩  底 组

按式() 1 计 算 : 

E: ~ 一

条件 进 计 算行 , 计其算 结 果 输 的出墩底 支 力 反 即为 剐 度矩 阵 对应 的 ' g 。6 体计 算具采 用 PF 维计  cJ 算 软三件 的 基 模 块础 进 行 。 

 ;

。  、(   1)

6主要 荷载 定 

确在整计 体算程 过中 , 内算容括 包 期:、 计 一  二期 恒

作 用 下载的恒 载内力 ; 车 道车汽 活载作 用 下   6

1  2

米 斜 拉 索及防 护 构 材结 重料力 ( N m) /k  斜 拉 索 面截积 (    ) 式m 巾 ~ 考: 虑 度 垂影响 的 定 工确况 斜 拉索 换算 E

性 模 弹量(P ) k ;a

。  

的 一 响线 影加 载; 度升 、对 结 构 时内 力 影的 响; 温 降

温 度 差对 结构 力内的影 响等 内 容 。  () 1 在 拟模过 程 中 将混凝 土 箱梁 齿 块的 、索  拉 锚块 、板隔 缘 、臂 悬等板, 箱 梁的锚箱 、横 翼钢 人 行  道风 等嘴 , 索P 护套 塔,的拉 索齿 块换  拉 的E 桥 算至 相 应混 凝 土或 钢材 容 考重虑 这 部分 附 加 

斜拉 索 钢材 弹 模性 量 P( ) ka  ;斜 拉 索单位 体积 重(力Nm ) k / ;  

 ~

拉斜 索长 度  , ;

7 m6

梁桥构结 

城市道 与 防 洪 桥

年 5 011月第 5期  

; 顶 装

饰 块、 塔梁 横横 隔板以集 中 力的形式 考虑 

其加 附重 ;量 凝土 箱梁 边 横 、 隔 助 顶 墩 隔横、 混 辅   塔桥处 隔及横 混 钢 结合 段 横 以梁单 元荷 隔 的形 载式 考 虑 这部 分 的 加附重 量。  

( 施 工二期 , 索拉 索 力 调整 f近 塔 索   6) 至斜 按远 塔 索 顺 逐序 调对 )索 。  (

成 桥 运营。 7)

 

汽(车 荷 按载公 路一级 I 荷载 标准 计算, 2 )计  算 车道 数 按6 考 虑 道 ; 算时 虑车考 荷道载 的 纵车 计

8 梁 挠 度 主 算验

 根据《 路 公钢 混 凝 筋及土 预 力应 混凝 土 涵  桥设 规计 范》 G D 2 2 J 0) 63 5, 应 力 混   (  凝6 — 0 第4 ..条 预T 土 弯受构 件 按期短效 组应合并 考 虑 长 期效 应 响影 计 算 挠度的值 , 在消 除结 构 自重产 生 长的 挠 度期 后 ,主 梁的 大最 挠不度应 大 于6 0 根 据L《 斜路  0/。 公拉 桥设 计 则 》 4细41, 合 梁 在主 孔 采 用 钢 第 ..条 混 梁时, 主梁 在车 道 载荷f 冲计 击力) 下用 的   不 作最

向折

减 系 0数9 ,偏载 系 1数 1以 及 横向 折 减系 .7 . 5数 。 横折 减 向 数系见表 3 。 表 3

横向 拆 减 数系表

 向布横设计车置道数,条  横向减系数 

2 折

 3

 

4  

5  

6 

1 0O 0 8 7O0 0 5.     ..     .  07 66 5

大竖

挠向度 应 不于大L40 /0 。本桥 在 路公I 道 车级 ) (址 处 设 基 本计风 速按《 路 桥梁 抗 风 设  桥 3公计 规范J》 GrD 00 0—附 4 录 值A, 01a T( 厂 6   1—02) 取 按0  

重 期 的3现 ./m 风 取速值 , 《按 路桥 梁 风  13 抗 并 公s 设 计规 范) J TGD 0 0一0 4) T /  6—l 2 0) 关 相规 定 计 主算  (荷 载( 计冲击力 下)竖 向 挠度见 图 4   不用 。

作梁 、 塔

拉及索 桥 纵向及 横桥向 的 风 载 。 荷桥 ( ) 体  升降 温 : 据 该极 端 市最高 、 低气 4 整根 最 及《 温用通规范》建议 有效的温标度准值制性控的   取 值 : 系升 温,℃1 ; 系降温 ,2  ; 、 、体 3 一体8索 塔   梁 温差 : 5℃ 桥 。塔左 右侧 面 温差:  ±。 15  主梁 度 梯 温度 主 :梁内 差温 应效 考 虑 了 由  太 于辐 阳 引射 上起部结 构 顶层温 度增 加 时 产 生的正 温差 及 由于 辐再 由射上 结 构 顶部 层散 时产 生失 的  温负差 。 应 力混 凝土 主梁温 差 效 应

遵 照《 规用 预 通 范 ,钢》 梁 温 箱差效 应 按 按 B0 5 二 篇 的第12 4S4 0. . 条 及 5 4 取用5 。.条 .

( )5 考 虑桥 塔 体 沉整 2  I降或 个单塔支腿 沉  01 TT II

规范

求 。要 

 一

 

4图公 路 l 用作下 边 跨 混 凝 土主梁 竖 挠 度 向 ( 位: 级 单m ) m

 由

冈4可 知 公,路 级I车荷道 载用下作边跨预 应 

力 凝混 土梁 挠度 为6  段m, 于小L 069 . m   3m 0 / 1=   m,7 满 足规范 求 要钢。箱梁 在 公 路级 车I 荷道载 作  用下

最大 度挠 为 69m1 小L于4 05 0 满m  足 1. m,   / 0 =5   ,

m9

钢 结混合 抗段弯 抗 剪分 析 

抗 弯压计算 : 混钢结 面 在合组合 作 下 处用于

压  弯状态 , 标 由 组准 合计算得 出钢 混 结 合 面上 下  

降 1 

m0、 墩 m及辅 助 墩沉 降   ml,考 桥 塔虑  边 Om并 及 桥 墩不均 匀 沉降 不利 组 合对 构 的结影响 。 (  ) 作震 用。 地 震动值 峰加速 度为0  0 ,6 ,地g抗5 震 设 烈 防度 6 , 度为 抗震 设防 措 等 级施按7 设度计 。

 () 7汽车撞 击用作。 按《 通 用规范 4 》 . ,第 . 3汽  4 车撞条 击力 标值准 在 车 辆驶行 方向取1 0 N,  车在   0k 0 行辆驶 垂 直方 向 取 05 0k  N,两个 方 向 的 撞击 不  力同 考时虑  

缘大最 力 盯上 应及盯 下 该,应力 分 别顶与底 板  面 积 相 得乘 顶出 底板 轴力 大 N小 及N下上, 根 据 此  再内 力大小 计算顶 底板 所剪 需力 钉个 数  。

剪抗 算计 考:虑 结 合 面 剪 力完全 由PL 力 B剪

键 担承 ,每块 腹 分 板担的剪 按力 各腹板 抗 剪积 面 的比例 分配 , 以 此 计算 L P 键 力的承 载力 。B 剪  承压 D 板 上的剪 力偏安钉 地全考虑不作其用 。 B  计 算经,钢 混 结 合 段抗 、弯 剪 验 算 抗满 足规  范、 计 要 求。设

7 主 要 施 工 序顺

主  施 要 主要工 步骤如 下:

 参考 文 献

 【]1 徐 平利. 合 梁 托 桥斜 跨边混 凝土 受梁 力 特 点. 构 分 Ⅲ析 混 

2结 10: 2. 6 3f0) 1-  1

() 1 施

钢箱工 梁推用 顶时临 基础和墩时支架临 。  () 2 箱钢 顶 推梁 施 工。   ( 工) 主 、塔助 墩 及 边 墩。 3施 辅 ( 架) 分 段现 边 跨浇 混凝 土 梁箱。 4  支 ) 设( 张 并拉 拉 斜 索( 近塔 索 至远 索顺  塔架5 按序 逐 张 拉)逐 步对拆 除 临 时墩 和

支 架。 , 

T ]  — 0 64 公 桥 路涵 设 计通 用规范 【]0 4   2J D 0G2 0 . s . 0 2 f.];T6 — 70公 桥 涵 路地 基与 基 础设计 规 范 ] 0【7 3Jt D 2 3 0 ,s .0 .2

 

fY ]6— 40 钢筋路凝混及预直力混凝土土涵桥   4J十O G2 02公 规范 o 4 o  f J] 0 5 O 一 0 公7路 斜桥 拉计 设细[]则 07 J5/ 16 一l20 , T ) Ts 0 . 2. 

] Jf4 —00公路 桥 涵施 技 工 规术 范 】 [0 06J 1 200 ,T .s0 2

[.];8 —1 7J 2 9, 构J 高强度螺 栓 接 的连 计设、 及工验 收 规程   19 (  钢结 施 91

范文九:09-双塔双索面斜拉桥动力特性分析 投稿:傅竜竝

双塔双索面斜拉桥动力特性分析

刘立红

Liu Lihong

摘 要:本文以重庆涪陵石板沟长江大桥为工程背

景,采用有限元分析软件MIDAS/CIVIL建立有限元模型。以单主梁模型模拟主梁,以桁架单元模拟拉索,对其自振特性进行理论分析。

Dynamic Characteristics Analysis of Twin Towers Dual Cable Plane Cable-stayed Bridge

间距为4m,连接梁肋和行车道板使之成为整体,桥面总宽22m。主塔为花瓶形,墩塔全高179.82m。

②拉索的模拟

斜拉索采用桁架单元模拟,对于索垂度引起的非线性行为,采用Ernst公式所述的等效弹性模量计算法,经计算比较发现,等效弹性模量与有效弹性模量相差极小,斜拉索的垂度对其弹性模量的影响微小,可以忽略不计。故模型中斜拉索的弹性模量采用斜拉索材料的有效弹性模量。

③主梁的模拟

经过对比分析,本桥主梁将采用单主梁模型来模拟实现,这种模拟方法的优点是主梁的质量和刚度系统模拟是比较准确的。采用设计截面空间梁单元模拟主梁,程序自动计算梁单元的抗弯、抗扭、抗剪刚度,及计算截面的质心、剪切中心、转动惯量并赋予梁单元。

建立的该斜拉桥结构有限元模型如图2所示。

3.2斜拉桥动力特性的主要特点

斜拉桥的动力特性分析是研究斜拉桥动力行为的基础,其自振特性决定其动力反应特性,分析斜拉桥自振特性意义重大。结构的动力特性取决于结构的组成体系、刚度、质量和支撑条件等。因此对斜拉桥进行自由振动分析,掌握其动力特性,具有十分重要的科研意义和现实应用价值。

斜拉桥属于高次超静定结构,结构行为表现出极强的耦合效应,竖向、横向、纵向和扭转弯曲振形经常强烈的耦合在一起。现实中几乎不存在单一的振型,其耦合程度的大小取决于结构体系形式、支撑条件等诸多因素。但耦合振型中一般有处于主导地位的振型。

由于斜拉桥结构的大跨度性和结构的轻柔性,因此其在动力特性方面表现出独特的形式,不同于普通的工程结构,长期的研究总结和工程应用实践得出斜拉桥的动力特性有以下几点:

①较强的相互耦合性和三维性。梁、塔、索及下部结构相互影响,振动发生时全桥振动体系包含各部分构件本身的振动,无论低阶振

关键词:斜拉桥;Midas有限元;动力特性中图分类号:U448.27文献标识码:B

文章编号:1008-0422(2012)06-0149-02

斜拉桥由三部分构成,分别是拉索、桥塔和主梁,其中拉索提供拉力,桥塔承重压力,主梁主要受弯,三者有机结合组合成一座斜拉桥。

动力特性参数(自振频率、振型和阻尼等)是桥梁抗震、抗风、车桥耦合振动分析的基础,更是结构安全的标志,桥梁质量的退化会引起结构振动特性的改变,桥梁结构刚度的降低会引起桥梁自振频率的降低,桥梁局部振型的改变可能预示着结构局部损坏。因此对桥梁的动力特性分析能够起到整体上把握桥梁结构的健康状态。

斜拉桥动力特性分析包括自振特性分析、外力强迫分析。自振特性分析重点指固有频率分析和振型分析。外力强迫分析包含的内容较广,通常分为谐响应分析、相应谱分析及瞬态动力分析等。本文将以重庆涪陵石板沟长江大桥为工程背景,主要对自振特性进行分析,着重研究其固有频率和振型特点。

1 前言

涪陵石板沟长江大桥是重庆市涪陵区城市总体规划的一座特大跨江大桥,是连接涪陵江北片区与江东片区的关键工程。石板沟长江大桥主桥为200m+450m+200m3跨连续双塔双索面预应力混凝土斜拉桥(如图1)。主梁采用预应力混凝土双肋截面,标准梁段梁肋高2.5m,主梁两肋间设横隔梁,横梁标准

2 工程简介

3.1动力特性分析的有限元模拟

建立科学、合理的有限元数学模型对全桥的空间结构分析计算至关重要,分析的准确与否很大程度上取决于模型建立的好坏。因此在建模过程中,主要考虑以下几个方面的原则:

①结构形状(包括构件的长度、宽度、厚度等)变化的要求;

②材料特征(模量、容重、泊松比、热膨胀系数等)变化的要求;

③连接单元特性(包括支座、阻尼限位装置等)变化的要求;

④桥面系恒载、汽车活载作用模拟的要求;⑤问题求解计算精度的要求;

⑥求解过程中不出现病态问题的要求;⑦既有桥梁材料等随时间及其他因素影响下的退化功能。

基于以上原则,本文采取有限元分析的思想,根据重庆涪陵石板沟长江大桥图纸,应用大型有限元程序MIDAS/CIVIL所提供的前处理模块建立了重庆涪陵石板沟长江大桥全桥空间结构分析计算模型。模型通过把MIDAS/CIVIL软件中现有的各种单元类型组合起来,形成统一的全桥分析模型。最后根据设计要求模拟设计荷载及其组合,进行全桥的整体计算与分析,从而得出较为详尽、精确的结果。分三步进行:

①塔的模拟

索塔的模拟将采用下述方法,将每根塔用一系列三维线性梁单元来模拟,截面变化处为梁单元的自然结点,索锚固点与梁采用刚性连接,在实际模拟索塔单元时不宜划分过粗,单元划分的精细决定了堆聚质量的分布、振型的形状,更会影响到索塔的内力分布和动力特性。

3 有限元模型的建立

图1-重庆涪陵石板沟长江大桥示意图图2-斜拉桥有限元模型

作者简介:刘立红(1964-),男,四川成都人,中铁八局集团有限公司,从事工程项目技术设计和施工管理工作。

149

第一阶振型第二阶振型第三阶振型第四阶振型第五阶振型

第六阶振型第七阶振型第八阶振型图3

第九阶振型第十阶振型

表1-斜拉桥前10阶固有振动频率及相应的振型特点2345678910

0.351 0.406 0.416 0.546 0.590 0.590 0.642 0.911 1.046

2.847 2.465 2.405 1.831 1.694 1.694 1.558 1.098 0.956

一阶对称竖弯

索塔同向侧弯,主梁竖弯索塔反向侧弯,耦合主梁横弯

一阶反对称竖弯一阶对称侧弯一阶对称扭转二阶对称竖弯二阶反对称竖弯三阶对称竖弯

型亦或高阶振型,各部分构件的振动都会影响全桥的振动。

②具有密布的频谱。大跨度斜拉桥的模态较普通的结构密集,在一个较宽的频率范围内,其中一个振型被激起,其他相邻的振型同时被激起,并且相互耦合,因此对于大跨斜拉桥只取低阶振型参与分析是远远不够的。

③大尺度导致地震响应不同于一般结构。④漂浮体系使得斜拉桥成为一种长周期结构。

3.3动力特性分析的计算理论

斜拉桥是一个质量均匀分布、刚度连续的体系,具有无限多个自由度,通常在进行有限元的分析与计算时,将原有结构离散为具有有限个自由度的模型进行求解,阻尼对自振特性影响较小,通常情况下忽略其对自振频率和振型的影响。具有n个自由度的结构体系,自由振动可表示为:

(1)

式中,M、K—结构体系的质量和刚度矩阵; —体系各节点的位移矢量。相应的特征方程可表示为:

(2)

位移是任意的,应当满足:

(3)

得到体系的振动频率矢量后,将各个振型频率代入式(2),就可得到相应的振型或固有模态。本文主要研究桥梁的固有频率和振型,按照质量和刚度等效的原则,将主梁简化为单主梁,可准确模拟主梁质量和刚度的要求。

对于桥面铺装建模时只考虑其质量,而不对刚度模拟。拉索采用只受拉单元模拟。在有限元模型的分析与模拟过程中①将结构的自重转化为X、Y、Z方向的质量。②将二期荷载等恒载转化为节点质量。计算中采用子空间迭代法求解特征值方程,参加计算的频率次数为100,迭代次数为20次,表1中列出前十阶自振频率及周期,并对振型主特点进行了描述。图3中给出了部分振型图

从表1中可以看出该桥第1阶模态下的振型为主梁纵漂,周期为9.535 s,这与一般的大跨度桥梁体系的结构振型是相互吻合的;第2阶模态下的振型为主梁的对称竖弯,这说明了该桥主梁的竖向刚度相对较弱,与斜拉桥实体双主梁截面的特点相符;在第3、4阶模态下斜拉桥振型中主塔出现了侧向弯曲,这说明桥塔横向刚度较弱,而在前10阶模态下桥塔并没有出现纵弯,说明桥塔的纵向刚度较强;在第6阶模态时,主梁出现一阶对称侧弯和一阶反对称侧弯,说明主梁的横向抗弯大于竖向抗弯;在第7阶模态时,主梁出现对称、反对称扭转,说明主梁的抗扭能力要大于抗弯能力;在第8、9阶模态下,主梁竖向振动,出现塔梁耦合作用;第10阶模态下,主梁出现空间扭曲。

涪陵石板沟长江大桥动力特性振型如图3所示。

4 有限元模型的动力特性

5 结论

本文对石板沟长江大桥有限元分析采用的是MIDAS/CIVIL有限元分析软件,对该桥进行自振特性分析,着重研究其固有频率和振型特点,得出以下几点结论:

5.1模态分析发现,结构第1阶振型主梁发生纵向漂移,对于漂浮体系的大跨径斜拉桥而言,其振动周期一般较长,一般超过5s,本桥周期为9.535 s;

5.2桥塔横向刚度较弱,纵弯刚度相对要好;

5.3主梁的抗扭能力比主梁抗弯能力强;5.4主梁横向抗弯能力比竖向抗弯能力强,主梁侧弯出现均晚于主梁竖弯。

参考文献:

[1]张为,赵星,刘明高,等.斜拉桥有限元建模和动力特性分析[J].铁道建筑,2006(3).

[2]张启伟,周艳.桥梁健康监测技术的适用性[J].中国公路学报,2006(6).

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[5]刘士林,王似舜.斜拉桥设计[M].北京:人民交通出版社,2006.

[6]王新歧,杨晓蓉.斜拉桥动力特性分析[J]. 上海:城市道路与防洪,2008,10.

范文十:双拱形塔双索面斜拉桥设计研究 投稿:吕魂魃

总 2第 6期7   2 014 年 6 期 

通 交科   技rT a ns o pr att i on   S c ein c & eeT c h onl o g y  

er i la   oN . 26 7 

N .o 6  eD .2 c1O4

 

双拱 形塔 双 索面斜 拉桥 设计研 究  范

学军  烈坤刘  江蒲云  维曾双  钱 学峰

 (武 汉 政市工 设 程计研 究 院有 责限 任公   武汉 4 3 0司0 7 4 )

 

在 国内 属  于 首 提次 出 以。 该桥 为工程 背 景 ,结 了总类此 型桥的 要主技术 点特 ,对方 设计案 构造设计 、景 观 特 色 行进 介 了 , 绍并 进行 了结 构分 析 与 计 算。   ,

汉光武科谷技三跨外环路线 桥大 拱为塔 斜形拉 桥 ,兼 具拱 桥 与斜 桥 拉特的点

键词 拱 形 塔 

斜拉

混桥 合 

梁技科 三路跨外 环 线大桥 位 于武 汉市 东 高新  湖发开 区, 依 上跨 神次一墩路、 外环高 、 上速 路。大  该 桥主 桥为拱 塔 形双 索混 面 梁合斜 拉 , 桥塔梁固   结,墩 顶 支由座连 接 ; 跨布孔为 9置0   ( m主)跨 +  4  5 (m锚 跨) +54   m( 跨锚) +9 0   m 主跨() 总, 体  置布见图 1 。 该桥结构 新 ,颖造 别 致 型, 建成 不后   能仅满 交 足通功能 要 求 , 还 能对提 升 桥 处 位整的 体 景观 到 积起 极用 作  

。2 桥式 案 方计 

图 设1 科技 三路 跨外环 线 桥 大主 桥体 布总置 (图 位 : 单m) 

1主 要 技术 标 准 

( 1

道)路等级 。 城市 次 干 。  道

2 ()设 计 速 车4。 0   km/h 。  

(3 桥 )组 成面 神 。 一 路 墩 ~上大 路按 双 向 4  车 设 道 计( 1 6 . 0  I I T宽), 两 设 人行侧 (道 . 53 m    ) ,宽其余 段按 双 向 4车 道 1 8( . 0 m宽)  计设   。 (4)桥 下 空净 外。环 线 净 空不小 5于. 5   m,  神 墩路不一 小 5于 0 . m。  

( 5 桥)梁环境类 别 。I 。  类

本桥 位桥处现 状 地势总 体 呈波 起状伏 征特 ,  隆起 的 地岗 与 低洼的坳 相沟间 。 拟建 梁桥 依次 上跨 神一 路墩和外 环线, 根 2条据道 路 的划规 宽度  斜及 角角 度, 次跨2越 的跨 均度 不小 于 90   m。  神墩一路 处, 线路 坡 不 起 , 久桥下 通 车 高净 按5. 0  m  考虑 若 ,采 用建 筑高 度大 外 、 厚重 梁观 式 结构 ,  如预 力应连 续 梁 (梁高 3 .5   m 以上 ) 或 连 续 钢 梁箱 (

 梁高 3 0.  r 以上 n), 既 不美 ,观 桥下 车又行感 到  压抑 。5 0.   n的通I 车 净 ,高梁 高 度宜 控 制 在 .25   m以 ,内 必采 须用 拱肋 或塔 主对主 进梁 行加劲 。  神墩 一路、 外 线环 路 中心相2 仅距 20 0  m, 若  择 选独 立 桥2的 案 , 则无方论采 用何 种 型 , 均桥   单显、 不够薄 大气 。此因 变2座毗 邻 孤、立 单的 为桥  座 体整大桥 ,应 是不该错 的选 择。  计 设中比较 2自锚过 悬式索桥 方 案 2独塔  及斜拉 桥方 案 , 前 者 线 不 佳形, 后 效 果 者相 对较 好,   但与 近桥 附 雷型 同, 最终 荐推采用 双 “M ”形 桥塔  合 梁混 斜拉桥 。 M” “形桥 塔 使 2桥 浑得然 体 一,2   座较 单 调小 的桥梁 汇 成 座1 畅 的流大桥 , 气势 恢  宏 造, 新型 颖。桥 梁效 图果 见图2 。  一

6 )桥 涵构结设计 基 期准。1 0 0 。年  ( 7 ) 桥梁设 计安 全等 。级一级 , 结构 重 要性  系数 y 。 一 1. 1 。  8( )汽车荷 载 等 级。 一城 A级 ;人 群 荷载, w —  4L .5 2 -(×L -2 -0) / 0 8 ̄ ×[ 2(o - o ̄) / 2 o 3   k P 。a  ( 9) 抗 设 震防标 准 地。 震动 峰值 速加   0 度.0 5g ,对应 烈 6度度 ,按 '7度 造构措施 设防  

。图 2

光 谷 科技 三路 跨 外环 线大 主桥桥 效 图 果

3  结 构 设 计 

桥桥 型 为主双拱 形 塔 双索 面斜 拉 桥, 跨孔布 

置 9 O 为 m+ 2 5× 4  m + 90  , m桥全主长 2 8 8 m 。

 

收 稿 期 :日2 01 4 — 0 9 — 0 1 

斜 拉

索按 双索面布置 其。中主 跨置 5布对拉

 

30

 范

学 军 等:双 拱 形 塔双 面索斜 桥拉 设 研 究计

  201 4 第 年期6 

索 ,锚跨布 置6 拉索 对; 主 索跨距为 1 2 0.  m, 副 跨  索距 为7 .0  m 主, 跨梁 端侧 及 拱 侧脚无 索 区 分长 

为别2 4  I T I 、 1 8  m。   3. 1  主 梁 

头接传 力 系采用 填体充混 凝土 承后压 式。

 

钢箱梁端 部设 置 多格室 结 构 , 在 隔 室中填充  混土凝 ,过 通室格钢 板 与 凝混土 摩 的擦力 传 递轴  力 、力剪 弯矩 。钢和 格室腹 上 板设 P 置 B键 L以  提 高混结 钢合 段延 的性。 为了 钢使 箱梁与 混凝 土  箱梁结 合紧 密 采 ,预 用应 力钢 (筋钢 绞 线 )进行连 接 。   考填充虑混凝 土 应力分散 所 必 的 要面

积 、室 内  焊格 空 接 、间 构件加工制作 可行 性等因素, 钢 室 格高  度取 56   m0  引m。混 结钢 段构 合造见图 6 。

 梁采 用主等 度高箱 型截面 梁 , 单箱 3 室直 腹

 板截面

梁高, 2.4   I ,n 2 0 .宽0 ~ 62. 0   I , 混 n合 梁体 系 。 其混 凝中 梁土 长 12 .0 0   , m钢 长梁 16 8  m   。钢一 混 凝结合 土面 在主设 跨 距, 次中墩 中心6 .0   1T I   处,

合 结 段长2 .0   I I1 。

( 1 外)环 线侧主 钢 跨 梁箱 外 环。 线侧主 跨 钢  箱梁为全

焊钢箱梁结构,单 箱 3室 面 截 箱,顶 宽  26.  0I l ,l 顶设 箱 .1 5  横 ,坡 箱 为底 坡 , 箱平 梁 顶 板翼 缘悬 臂 长3 .6 5 I T I 。钢 箱 标梁 准 节段 长为   1  02  0 cm 每,3 0 0  c m 设1道横 隔 梁 , 钢箱梁 板顶  厚板采用 6 1  m,m 板板厚底1 4   mm,边 板腹 厚2O mm ,  中 腹 板 厚 1  4mm 。 钢 箱梁 沿纵 每 1 向   0 2 0  c m设 置 1 道吊 横点

   。

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 承压板

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型 }  T / 板 

o  o0  

1  0 0o  5 00   l  

由 2块,问 距8 00  m m 厚、 度 1   6mm的 横 板隔  组 成。环外线侧 主跨 钢箱 梁横断 面置见 图 3布 。  

6 钢混 合结段造 构( 图单 : 位ma )r

为 了使箱 钢节梁段截 特性面逐 渐过渡 , 钢 梁   梁端顶 板、 底板 形U 加 劲肋 设 倒 置T 形 劲加板 行 进过 渡 , 截 过渡面段 度长3   5 0 0   am ;r 该 节 顶 、 段底 板 厚度

局加厚部至 2   mm,0腹板局部 厚加至 2 4   mm。  

.2 斜拉 索 斜  拉 索用采 双索 扇面 布 置形 拉。索 锚固点 主 

图3外 环 线 侧主 跨钢 箱 横 梁断 面图 ( 位 单:m ) 

梁 水上 平间 距为1   2 0 0 c  m,副 跨 梁上水 平 间距   为7 0   c m,0塔 上竖 向距 间为2 2 0~6 9  0 mc斜。  拉索 用采双 层热 挤 E护P 套 半平 钢行丝 拉 索体系  

, (2 )墩神 路 一

侧 跨主钢箱 梁 。 除 缘 宽翼 度 由  635  c m 减 小至6 5   cm外,其 他 造构均 与外 线环 侧

主跨钢箱 梁一致 。 墩一 路侧神主跨 钢箱 横梁断  

面置布 见 图4 。  1  

层 外为 彩色 , 拉斜索 护 表 面采 用 双套螺 旋线 。 钢 丝采 用 q o 7 mm 高 强 锌 平 行 钢镀 ( 丝 Pf  1   6一7 0

MP a ) ,  规格为 E S( P DF )7 -2 l 1 , PE S( F D ) -7 18 7,  

撞 防

8墙. 5  车行 道   。

5 .  车行道 

防撞 墙

 1  

区 

"1 固 1

P E (S FD )7 - 7 共 3种 规3 格。对 应 冷铸锚 规 格 为 

ZL 7 — M21 ,1 LM 7 Z 1 8— 7,LZM 7 7 —3  

l。&  

A  8

 :: nv  : [:  一 ::   n ^^^ ^ ^ n :  nu ^ 一插

图 4   神 墩 一路侧 主跨 钢 梁箱 横断 面 图 (单 位:m  )

梁 及拱塔端 斜拉端索锚 固 均采区用钢 锚箱 构  。造钢 箱锚 由端承 板、 锚板固、 预钢管、 加 埋劲 肋 板构 成。 锚固 厚 板度 0  4 mm ,上 下 布置2 块。  

锚钢箱构造 见图 。7 

3 ()跨锚混 凝 土梁 锚。 跨 混凝 梁土 截面外 形  和外 环 线 侧 主 跨 箱 梁 截 钢面对 应顶 板。厚 度  0. 52   ,m箱底 宽1 8 7 . m , 底板厚 0. 2   I 2n ,边 腹  

厚 0 . 板  6 1T I , 中腹 板厚 0 5  .I n 中 。墩 及 次 墩中墩 顶 

有横 梁 ,梁横宽 2 5 0   c m 。 箱梁 沿 纵每 向 7 00  c m  对 应拉 索 置位设有 点横吊梁 , 吊 横点梁 厚 50   m。 a  锚混 跨凝 土横梁 面断布置 见图 。 5 锚固

  5  

.0

7 

8钢 箱 锚构造 图 

车行道

 梁 端主锚 固板 过通 熔透 焊 与锚箱内侧 钢箱 梁 边  板腹 连 , 接塔 拱端锚 固 板过通 熔透焊 与 箱 两锚 侧 钢拱 塔边腹板 连 。 接 

图 5锚跨 混凝梁横土断 面图(单 位 :m)

 

( 4) 混结 钢合 段钢。 接 混头 度长 2 0 0  0 mm, 

3 .3 拱 形塔 及横撑  为 使拉斜 索获得 较大倾 角以 效支 有 主撑跨钢  箱 梁, 桥本 塔拱采用“ 陡拱 ”形式 , 矢高 厂 4 o一  m ,矢 

0 1 4 年 6 第 

期范

学军 等 :双 拱形塔 双 索 面 斜 桥拉 设 计研究

 

31

  比S 跨/ =iL /i 3 5.。拱 塔形采线用 次二抛 线物。  

载活应力 幅 为8 7 MP 

a。

 

钢箱塔采拱用 等宽 高变单箱单 的截室 , 拱 塔 

面宽 1内 8.  r n,拱塔 内 高拉由索侧 的 3.6   r 渐变 至n 非拉

索侧 的2 .4   m, 顶拱约 5 2  m范围 变 为高 。 段 

( 6) 跨 静在 载活 作 用 下最大 挠 7 度   mm7,挠  比跨 i/i  I 9 6 ; 锚跨 静 活在载 作 下用最 大挠度 1  

7m,m 挠跨 比1 3   1/ 7 。 6 从 以 上 结 果 以看 出 可 本 , 各桥 指项 标 均 足 满规 范要求 ,并具 一 定有的 安全储备  ]。   4.2 全 动力桥特性 析分

 

为保 证拱 塔横 的向 定稳 , 向纵单拱 范围 内共  设置 3 横 撑 道。横撑 采用钢箱 面截 , 截面尺 寸别分 为

1. 8  m   X .18  , 1 . 6   mX   1m .6 m, 1  .4  m X 1  . 4  。m  . 43 拱 脚 

桥成状 态下桥 前梁5阶 振 自率频 表见1 。 

表 成1桥 状 下前态 阶 5振自 频  率

中 墩 拱脚 纵 6向. 6   m, 向 2 横 .4  r n ; 墩 中  拱纵脚向 8 .0  m, 横 2 . 向 4  m对。应 边腹 板 围范 设 宽 , 帮帮 宽 边外 缘拱与 脚平 齐, 以将 脚 拱 向竖 传 力至支 、座桥墩 。 在 拱钢 与 拱塔 脚凝混土 交界 面上  

预埋

5 O   mm 厚承压 钢板 递传压 应力 承 压,钢板  与拱

脚 混 土 凝 间之 设M 22 剪 钉力 及 预埋 钢 小板 ,以

 加

连强 接。拱脚 段 沿拱 塔 轴 线 向环满 布 3  2的

竖  向预 力应 ,筋 下端 固定 在 底梁, 端锚上固 于 钢  拱塔内,腔 以有效传 递 拉 力 。  应

3. 5 中 、墩 次 中墩 及 基 础 

表 1 由见可 成 桥状 态 下, 梁主1 反阶 对 称竖 弯 频 率 为0 9.9 9  zH ,2 阶双 塔横拱弯频 率 1 为 . 144   Hz , 表 明桥 梁具 有好 良整的体 刚   。度桥 前 梁   2阶 阵形见图 与8图 9。  

4~6号桥 采 墩用 3柱 式墩 ,门边 墩 横柱 面 截 寸 尺 2 4. m ×2   . 4 m , 中墩 柱横 截面 尺 寸 1.   8m ( 横  )向×2 .4   m( 纵向) , 横 梁截系面 尺寸 为 . 61 m  

() ×2 高 4.   (m宽 )。桥 墩 基 础 采 用钻 孔灌注 桩,

边  柱墩布 4根设 直径 1.8   r 桩 基n, 中墩 柱 设布 

8 图桥梁第 1阶 阵 

根2直径 1 .8  m基桩, 桩承 顶厚台 度3 . 0   m。 墩  身采 用 4C 0混 凝土 承,采台用C 0混 凝3 土, 桩 基础 采 用

C 30水下 混凝 土。

    4结 分 析构

  9 图 梁桥 第2 阵阶形 

4 3. 整稳 定分 析体

根 据稳  理定 论,应 用MI AD   C iSv i l  2 0 1程 序 2

4 . 1  体 分总  该析桥 总 结 体 构分 析 采用M ID AS   Ci i l v  201 2   有元 程限序进 行 使用 段 阶静 力分 析,计 算 中考虑

  建立 桥本有 限元 模 型, 本对桥 进 行 特 征 值 稳定  

析,分 算 考虑 以下计4种 不利 工 况。  

工 1 :况 恒。 载

了  恒载(自 、 重 期恒二载 、 混 凝土 梁主预应 力 、拉 

索力斜 、收徐 变 缩)、 汽车荷 载、人 群 载 、 荷温度 梯度、 整体 温度、基础变 位 、风 荷等载 荷 载, 按照 规范要  

求 行 进合组 主要计。算 结 如 下 。  果

工况

2 : 恒 载 + 全 满布 活桥载。 工况  3: 恒 载 +全桥 满布活 载 +横 风荷载 。  

工 4 况: 恒载+主跨 满 布 活 +载横风 荷载 。 

工况5 : 恒 载 锚跨 十满 活载布+横 荷 载风 。

(  )1短期 效应组 合下混 凝 土 主梁 正 截面最 大 拉 力应 0 .   2MP a, 斜 面截 大主最拉应 力0 . 5  MPa 。 (  2) 标准 效 组应 合混 下 凝土 主梁 正截面 最大  压力应1 5 . 7  M P a, 斜 截 最 大主面压 应 1力5 . 7 M

Pa。  

各工 况下 阶1稳定 安 系全数见 表2 。  表

2 各 工况 下 梁桥1 阶稳 系数 定 及失 稳模 态 征特

 

3 )主( 附 作 用下钢 箱 梁 大 最压 应 1 2 8力  PM a 最大,拉 应力1 6 6 M P ,a 最 剪应 大 力53  MP 。a

 

(4 主 ) 附 用 作下 钢 拱塔 最 大 压 应 力 1 3 6 

MPa , 大最拉应 力 9 4  MP a, 最 大 剪 力应 32  MP 。a 

从 表

2可见 , 本 桥 5在 工种况 下 的1 失稳 阶 模均态 拱 为塔 外面 失 ,稳 稳 定全 安系 较数大 , 大远 于 规要 范 (求K >5 ) 。 工 况 与工1况 2对 比 可以 

(5 )主 附 作 用 下 拉 斜 最 大 索 力应6 58   P aM ,  

总第

2 6 期7 2 0 1  年4第 6 期

 交

科 技

Tr

a n s por t at o ni  S i cen ec  8L   T ec h n o lo g y

 e rSi la  No 26 7 . N . o  6Dec 2. 1 40

 运梁 过 桥 车对 成桥 阶 混段凝土 箱梁 结 构的影 响 

郭    潘 诚 文  勇 周晓 慧  左 生荣  耀魏 华

(   北湖省 路 桥 集 团有限

公 司  武 汉 4 300 5 )6 

摘 

要  在 冈 大黄桥 全 桥 合 龙 后, 为 快加 跨南 桥 引 制 T 预 梁的 施工进 度 , 采 通取过 北 侧 梁 板 输 运车

过桥运粱援支南侧的 T粱施工 , 以 提 高施 工 度进。 通过 有 限 元 结 构分析 软件 建 立 实 模 体 , 型对 

板输运过车桥不的同工况下键截面关应的和力形进行分析 ,变结 果 明 在表 最不 利 荷载 作用 下的  关 键截产面的生应和力形满变足构的允结值 许, 合设符要计 求,验 证 了该 方 案的 行可性 。   键 词关 梁 板 输 车运 黄 冈  长 江大桥  关 键截  面 受力 影响 

冈长江 黄桥大是武汉 至 黄冈城 铁际路 及 黄冈  至 州鄂 高速 路 的重公点 目 项 是,集 城 、 际铁路、 公 

钢箱

梁桥 面结构 造成 影 ,响 需对 混凝土箱 梁 及 钢  箱 在梁 梁 板运输 过 程 中 局的 部受 力 状 况 行进   分析 确, 保 其 在 最不利 工 况 下 的,局 部 应 不力 会  

超路三 位 一体 的为 过通江道 大 。桥全 长4   0 0 8 . 1 2  9 m,公 合 建长铁 2   度5 86   ,m主桥铁 路 按线双 、 公路  按高速 公 路 4 车道 设计 。同 ,时黄 冈长江 桥大是  武继 长汉江 大桥、 武 汉天洲 兴大 后 桥,湖 省北 梁桥 建 设的第 三 座铁 公用 两桥 。 

1计 说 算明 

,确 结保 受构 力安 全[1   ] 边 。 跨 4   m  0T梁预   制最 大 凝土混方 5量 . 3 22  。 m,梁 重 3 61  , 计t算时 按

1  40   t 考虑 , 单 运梁 台平 车 5   重 t梁 板运 输。采用 2   台3 运梁 轴平车 运 ,输 平车轴 2 距 00  c m, 2排轮净  距 1 50  cm ,胎 宽轮 7   c 0。m40   m T梁2支 间距点  为3  8 06  c , m考虑 到 梁 板 运输 程 中过 辆 运 梁平 2 车相距较 远( 心中 距 38. 6   m ), 为化简算计 ,计 算  时取 辆运 一平梁 荷车载 ,按照 3 平均轴分配 则每, 轮荷 载 为 : 1 4(0 + 2X  5 )÷2 ÷ =3 = 2=5   t 。计算 采 用

Mi da   s iC vi l 2 1 0 0 (7 V.8 . 0  R e le a se No .   ) 1 限有 元

由于 南 引 梁桥 板预制 度进较 北 引桥 滞 后较  多, 保证 按为工 期通车 的 目 标 ,通过在江 梁北 为  南引场 预桥 制了7 2 片4 0   1 T I   梁, 并 T 将这 批梁 通过 梁  车板 经过 冈长黄 大 桥运送 江至 南桥引 从 1号 墩进行 架 设

。  为 确保 了梁板 输运 不会 大桥对的现 浇 梁箱和 

分 软析件  j 。 

稿 日收 : 期2 0 1 4 0 - 8   0 8

 看 出,活载 对本 稳桥 定影 较响大 ; 工 况2工 与 3  

况景观 效果好

。  

参 文考  献刘

兴元. 浅 谈观 景梁 的设桥计 EJ 3 .方北 交通 , 2 1 01

  (3): 7 — 701 . 

比 以看可出 , 风荷横 载本对 影桥响 较 小 ,基 本 可 

以忽  略。

5   结   

语(

1 该) 桥结 新 构颖 ,造 型致 ,别 在 本桥 设  

计,中创 新 计设了 双 “” 形 桥塔M 合混 梁斜 拉 桥, 为 国  首 创内 6 _ 。]  ( 2)本 桥 主采梁 用合 梁混, 主跨 采 用自重较  的钢轻 梁箱, 高 2 .梁 4 m, 不 仅减轻 斜 拉了 索 拱和 塔 的载 负担承, 且 效有地 低降了建 筑 高 度; 跨锚 采用混 凝 土梁 为,锚 跨斜拉 索 提 足够供 的锚 固刚度,

 且 而省节造价 。 

.萍 二七长 大江桥 主跨 斜桥拉 主梁设 钢[ 计J ] .

 

交科技通 ,2 1 4 ( 02) 4: -7 . 

光常照 通 .州 纪 世大 桥 设 E计3 3.桥梁建设 , 2 102 (3 ) :

8O 一 8 5 .

张 雷  ,杨 然欣, 窦 军建 ,等.呼 准 铁 路 河 特黄 桥大 主桥设 I - 计 ]J .桥梁 建 设 ,2 01 3( 4 ) 9 : — 498 . 

正洲 , 冯曹玉涛 ,沈逢 . 俊大跨 径 箱钢提 篮 拱 桥 空  间

3 )本 桥 桥塔 采 用 结钢构 形 塔拱 ,有 避效 免  了 混土凝塔收 徐缩变带来 不 的影 响利 , 受力 合 理,  

性定分[析 J . 桥梁]建设, 2 10 1 1 ( ):4 — 437 .   陈 . 炜浦大桥三塔上 索单斜拉桥 设 计研 究 [ ] J . 

梁建设 桥,2 0 0 6 S(1 ) : 4 - 7 .

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