宜宾新市金沙江大桥主桥总体设计

宜宾新市金沙江大桥主桥为(304+680+304) m双塔双索面钢桁梁斜拉桥,采用半飘浮体系,在桥塔横梁顶设置含限位功能的纵向阻尼器,两岸边跨各设置1个辅助墩。桥塔采用宝瓶形钢筋混凝土塔,四川岸和云南岸塔高分别为290.2 m和297.5 m,由上、中、下塔柱和上、中、下横梁及下塔柱横向连接隔板组成。主梁采用钢桁梁与钢-混组合桥面板的板桁结合型式,主桁横向中心距28 m,桁高6.8 m,标准节间长6.8 m,上、下弦杆与腹杆呈“N”形布置,采用焊接整体节点。桥面板采用钢-混组合桥面板。斜拉索采用环氧喷涂钢绞线体系,疲劳应力幅280 MPa,斜拉索在主桁上采用锚拉板锚固方式,在桥塔上采用钢锚梁锚固方式。采用桥面全回转吊机进行主桁、横桁单元件安装;钢-混组合桥面板滞后主梁2个节段施工。     

古金赤水河大桥主桥总体设计

古金赤水河大桥主桥为(83.5+173.5+575+173.5+83.5) m半飘浮体系双塔双索面斜拉桥。主梁采用双边主梁断面钢-混组合梁,由工字钢主梁和混凝土桥面板组成,全宽43.8 m,设置裙板抑制主梁涡振。桥塔为下塔柱内收的A形塔,南、北塔塔高分别为217 m和261 m。由于山区超高桥塔塔墩景观效果欠佳,采用超高塔柱无塔墩方案,桥塔采用嵌岩群桩基础;针对山区桥梁养护不便的情况,索塔锚固采用耐候钢钢锚梁;针对剪力钉在拉拔力作用下承载能力降低问题,采用以开孔板连接件为主的钢-混结合构造实现锚梁牛腿壁板与塔壁连接。斜拉索采用公称直径15.20 mm、标准抗拉强度1 860 MPa的钢绞线拉索,全桥共4×23对(184根),空间双索面扇形布置。由于斜拉索锚拉板+外置减振阻尼器景观效果不佳,选用全内置减振阻尼器方案。     

双边主梁式组合梁斜拉桥设计关键技术

组合梁是混凝土桥面板与钢梁通过连接件组合在一起共同受力的梁型。组合梁斜拉桥的桥面板裂缝问题一直是影响桥梁耐久性设计的关键因素之一,在组合梁斜拉桥中,较多采用的是双边主梁式组合梁,主要介绍双边主梁式组合梁在设计过程中所采取的提高桥面板抗裂、防裂性能保证措施,辅助墩墩顶预抬高后回落增加桥面板压应力储备技术,以及锚拉板位置细部构造设计等以提高结构耐久性。     

湖北观音寺长江大桥主桥方案构思与总体设计

湖北观音寺长江大桥主桥为(350+1 160+350) m混合式组合梁斜拉桥。该桥设计过程中对跨径布置、桥型方案、主梁方案、结构体系等进行系统研究。为最大限度地减少桥梁对长江航道、河道行洪等的影响,确定采用1 160 m主跨一孔跨过可通航水域。综合考虑建设条件、结构性能、施工难度、安全风险、经济性等因素,最终选取斜拉桥方案。为降低结构自重、充分发挥材料性能、提高桥面耐久性,主梁采用边跨377 m混凝土箱梁+中跨两侧401 m钢-UHPC组合梁+中跨跨中304 m钢-UHPC轻型组合桥面钢箱组合梁的混合式组合梁。结构体系采用带纵向约束的弹性半飘浮体系。桥塔采用中、下塔柱混凝土结构+上塔柱钢壳组合结构A形塔,塔高262 m,基础采用直径3.2 m的钻孔灌注群桩基础。斜拉索采用标准抗拉强度2 100 MPa的高强度锌铝合金镀层平行钢丝拉索,斜拉索与塔、梁端均采用钢锚箱锚固。辅助墩、过渡墩均采用空心截面双柱墩,下设分离式承台+群桩基础。     

宝鸡清溪渭河大桥主桥设计

宝鸡清溪渭河大桥主桥为(115+258+115)m的双塔斜拉桥,采用半飘浮的约束体系,桥面全宽29m,设有双向4车道及两侧人行道。桥塔采用钻石形钢筋混凝土结构,主梁采用双边"工"形钢-混组合梁,混凝土桥面板采用预制构件,在纵梁、横梁及人行道托架顶部均设有混凝土后浇带,通过剪力钉与钢主梁连接。斜拉索采用扇形布置的空间双索面平行钢丝拉索体系,通过钢锚箱和锚拉板分别与桥塔和主梁相连。桥塔和边墩基础采用钻孔灌注桩基础。桥址位于高烈度地震区,采取了在桥塔处设置纵向活动抗震球型支座、边墩设置纵向活动横向摩擦摆减隔震支座,在桥塔下横梁与主梁间设置纵向粘滞阻尼器的减隔震措施。根据结构特点以及建设条件,主梁施工方案采用大节段支架法。     

贵州两渡水湘江大桥主桥设计关键技术

贵州两渡水湘江大桥主桥为(72+120+72) m波形腹板钢槽组合梁大跨变截面连续刚构桥。针对传统波形钢腹板组合箱梁桥底板混凝土结构自重仍然偏大、底板易开裂、下翼缘混凝土与波形钢腹板易脱离等问题,该桥主梁采用自重轻、底板抗裂能力强的波形腹板钢槽组合梁结构。主梁顶板宽20.25 m,单箱双室变截面。为解决组合梁根部钢底板受力复杂、抗压稳定性差的难题,在负弯矩区组合梁钢底板上设置混凝土层,形成顶、底板双重组合结构。为提高混凝土桥面板和钢主梁之间的抗剪承载力、有效防止桥面板横向角隅弯矩导致的竖向掀起问题,剪力连接件采用开孔钢板的双PBL键。主梁墩顶0号块采用全混凝土结构,钢-混结合段采用后承压式构造。主梁横隔板采用实腹式和桁架式两种结构形式,在提高结构抗畸变和抗扭转能力的同时,大幅降低了工程用钢量。主墩采用壁厚1.8 m的双肢实体薄壁墩。结构整体和局部计算分析表明,桥梁具有较好的安全性和适应性。     

柳州白沙大桥主桥设计

柳州白沙大桥主桥为主跨2×200m的单塔双索面斜拉桥,刚构体系。主梁采用正交异性钢桥面板流线型扁平钢箱梁,梁高4m、宽38m。桥塔采用钢结构空间Q形塔,塔高108m,为反对称结构。桥塔塔底通过剪力钉和PBL剪力键与混凝土塔座及承台锚固。全桥共布置60根斜拉索,按空间双索面布置,梁上索距12m、塔上索距3m。斜拉索锚固,塔端采用钢锚箱方式,梁端采用锚拉板方式。边墩采用花瓶形框架式桥墩,桥塔墩与边墩均采用分离式矩形承台、钻孔灌注桩基础。为控制成桥线形,并保证施工期间的通航,该桥主梁采用顶推法架设。采用空间有限元程序MIDAS Civil对该桥进行结构静力计算,计算结果显现出成桥阶段主梁横弯、运营阶段主梁刚度偏小的反对称结构受力特性。     

襄阳内环线跨襄阳北铁路编组站大桥总体设计

襄阳内环线跨襄阳北铁路编组站大桥跨越汉丹、焦柳客车线及其他站线等32股铁路,为适应建设条件,该桥创新地采用部分转体+部分悬拼的施工方案。综合考虑转体施工难度及桥梁结构受力性能,采用跨径布置为(200+294) m、(226+200) m的双独塔双索面斜拉桥方案。大桥墩、塔、梁固结,主梁采用钢-混混合梁,跨铁路部分主梁为钢-混组合梁,其余部分为混凝土梁,标准段主梁宽37.5 m,中心梁高3.53 m,主跨钢梁采用免涂装耐候钢。钢-混结合段位于主跨距桥塔7 m处,过渡段采用钢梁埋入混凝土边主梁的方式进行结合,埋入长度2.6 m。斜拉索为平行双索面布置。桥塔为门形塔,塔高分别为117 m和105 m,采用整体式承台及钻孔桩基础。跨正线铁路部分采用由中心球铰+滚轮车构成的多支撑点受力体系进行转体施工,主跨其余部分采用节段悬拼施工,边跨其余部分混凝土梁采用支架现浇施工。     

深中通道中山大桥总体设计

深中通道中山大桥为(110+185+580+185+110)m半飘浮体系双塔钢箱梁斜拉桥,按双向8车道高速公路标准设计。桥塔采用H形钢筋混凝土结构,塔高213.5m。塔柱采用单箱单室不规则多边形截面,塔底连接系梁将两柱底基础连接成整体以增强抗船撞能力。主梁采用正交异性钢桥面板整幅流线型扁平钢箱梁,双边腹板构造,桁架式横隔板,中心线处梁高4m。全桥共设120根斜拉索,按双索面扇形布置,采用7 mm高强镀锌平行钢丝索,标准抗拉强度1 960MPa。斜拉索在钢箱梁上采用锚拉板锚固,在桥塔上采用钢锚梁锚固。桥塔采用分离式承台+群桩基础;边墩、辅助墩采用大悬臂板式整体墩,群桩基础。桥梁基础采用先平台后围堰法施工,塔柱采用液压爬模施工,钢箱梁采用架梁吊机双悬臂架设施工。     

沌口长江公路大桥主桥设计

沌口长江公路大桥是长江上首座双向8车道高速公路特大桥,主桥采用(100+275+760+275+100)m的双塔双索面钢箱梁斜拉桥。该桥为半飘浮体系,塔梁间采用弹性+阻尼复合式减震装置。主梁采用PK断面钢箱梁,箱梁总宽46m(含风嘴),钢箱梁顶板与U肋采用双面焊接。桥塔采用钻石形结构,塔高233.7m,桥塔基础采用整体式群桩基础。全桥共240根斜拉索,采用空间双索面扇形布置,索体采用1 860MPa高强平行钢丝。斜拉索梁端采用锚箱锚固,塔端采用钢锚梁锚固。辅助墩采用实体墩,墩柱顶部设系梁形成框架结构,墩柱下采用整体式承台+直径3m的大直径桩基。过渡墩顶部设置较大尺寸的墩帽,墩柱下采用分离式矩形承台+直径3m的大直径桩基。     

伊拉克阿玛拉桥上部结构设计

伊拉克阿玛拉桥为(71.5+71.5)m独塔部分斜拉桥,桥面全宽20m,设双向4车道及人行道,战时可供军用特殊车辆通行。桥塔采用钢结构,由2个相同的椭圆形门式塔圈纵向并列组成,纵向通过钢管撑连接形成整体。主梁由纵、横梁体系的钢梁通过剪力钉与钢筋混凝土桥面板相连接,形成钢-混凝土结合梁。斜拉索采用空间竖琴形双索面布置的PES 7-55镀锌高强钢丝拉索。根据桥梁结构特点以及桥址区建桥条件,采用了支架法施工主梁、塔梁同步架设的方案施工。该桥按照英国标准进行设计,利用空间有限元软件对桥梁进行结构分析,结果表明桥梁结构的刚度、强度、稳定及疲劳性能均满足规范要求。     

大跨径钢-混组合梁斜拉桥主梁力学特性研究

为明确在多种不利荷载组合作用下大跨径钢-混组合梁斜拉桥主梁的受力规律,以某桥跨布置为(40+175+410+175+40)m的双塔钢-混组合梁斜拉桥为背景进行研究。采用ANSYS建立该桥混合单元空间有限元计算模型,分析自重及斜拉索索力、车辆轮载、桥面板预应力、混凝土收缩和徐变效应、温度效应等荷载及组合作用下中跨跨中段主梁的结构响应。结果表明:对于双索面钢-混组合梁斜拉桥,局部轮载作用下桥面板呈现出明显的局部受力特性,桥面板"第二体系"拉应力可能会大于"第一体系"压应力,中跨跨中区域及边跨尾索区桥面板应配置纵向预应力;桥面板混凝土的收缩和徐变效应、温度效应的叠加是桥面板出现顺桥向裂缝的根本原因,设计时应全桥配置桥面板横向预应力。     

墩梁半刚性连接的钢-混组合梁整体桥设计

湖州北刘屋桥为墩梁半刚性连接的钢-混组合梁整体桥,桥长38.2m,桥宽12.14m,跨径布置为(0.5+12+0.6+12+0.6+12+0.5)m。该桥主梁采用耐候工字钢和现浇混凝土桥面板组成的钢-混组合梁;在主梁与盖梁之间设置橡胶衬垫以适应主梁的弯曲变形;在盖梁中设置外包橡胶套的钢棒,并与端横梁现浇成整体,形成墩梁半刚接并取消墩上支座;采用整体式桥台去除伸缩缝,实现全桥无伸缩缝和支座。采用MIDAS Civil软件建立该桥有限元模型,分析其受力性能,结果表明:恒载作用下,采用整体式桥台,能更有效地发挥混凝土桥面板和钢梁各自的材料性能;桥墩位置无论采用墩梁铰接还是墩梁半刚接,均不影响整体桥主梁应力分布;温度荷载作用下,墩梁半刚接整体桥与墩梁铰接整体桥在墩顶位置处的应力分布有所不同。     

施工方案中途改变的独塔斜拉桥变更设计与结构分析

某城市景观桥梁为跨径100 m+87 m的独塔双索面斜拉桥,塔、梁、墩固结体系,主梁采用钢-混凝土组合梁双钢箱主肋断面,主塔采用H形混凝土塔,斜拉索采用平面扇形密索体系。原设计主梁采用悬臂拼装施工方案,施工后期根据实际条件将主梁变更为大节段支架施工,大大节省了施工周期。所介绍的主桥变更设计和结构分析,可为类似工程提供参考。     

后期收缩徐变对结合梁斜拉桥受力影响研究

为了探究混凝土后期收缩徐变对大跨度结合梁斜拉桥受力的影响规律,以赤壁长江公路大桥为工程背景,采用桥梁结构设计与施工控制计算软件BDCMS进行受力计算,选取控制截面对比分析,发现混凝土后期收缩徐变会使桥塔发生竖向变形和偏转,主梁发生内力应力重分布,桥面板轴力减小,钢主梁轴力增大,但总轴力基本不变;主梁弯矩在墩塔位置变化较大,受轴力变化量和挠度影响明显;主梁应力在墩塔和中跨跨中处变化明显,桥面板应力减小,钢主梁应力增大,平均变化率为20％左右.     

珠海洪鹤大桥主航道桥总体设计

为连续跨越洪湾水道与磨刀门水道通航孔,珠海洪鹤大桥主航道桥采用共用1个交接墩的2座主跨500m结合梁斜拉桥串联方案,跨径布置为2×(73+162+500+162+73)m。该桥采用半飘浮体系,主梁采用钢主梁与预制混凝土桥面板构成的结合梁,桥塔采用平面钻石形钢筋混凝土结构,斜拉索采用钢绞线拉索,塔、墩基础均采用钻孔灌注群桩基础。通过在交接墩和辅助墩墩顶设置横桥向钢阻尼器解决了软土场地上2座串联大跨度斜拉桥的横桥向减隔震问题;通过在主梁两侧设置风嘴、在桥面下设置稳定板,有效保证了成桥状态与典型施工状态下桥梁的颤振和涡激振动性能满足相关要求。结构分析表明,该桥受力性能良好,安全可靠。     

温州洪溪特大桥总体设计

浙江温州洪溪特大桥为(150+265+150)m双塔双索面矮塔斜拉桥,左、右分幅设计。针对峡谷风环境复杂、基本风速高、主墩高的特点,采用塔墩梁固结体系,提高了桥梁整体刚度和抗风性能;主梁采用单箱双室斜腹板变截面预应力箱梁,顶宽15.25 m,跨中梁高4.5 m、根部梁高9.2 m;桥塔采用Y形塔,由上、中、下塔柱组成,塔柱采用钢筋混凝土结构,总高170.2~175.2 m,桥面以上高42.0 m;斜拉索采用标准抗拉强度1860 MPa的钢绞线成品索,扇形双索面布置,塔端采用分丝管索鞍锚固,梁端采用翼缘下齿块锚固;桥塔基础采用15根?2.5 m端承桩、矩形承台,桥台采用重力式桥台、扩大基础。该桥桥塔采用爬模施工,主梁采用挂篮悬臂浇筑施工,合龙段采用吊架施工,合龙前在合龙口施加2000 kN顶推力。采用MIDAS Civil软件建立全桥空间有限元模型,对该桥静、动力性能进行分析,结果表明该桥静、动力性能均满足规范要求。     

宁波杭州湾大道跨十塘横江桥设计

为满足城市桥梁的景观和功能等要求,杭州湾大道跨十塘横江桥设计为交叉式独塔斜拉桥。主桥采用(33+42+51+44)m独塔斜拉桥,桥面宽40.5m,在边跨、主跨各设1个辅助墩,形成四跨一联的结构体系;主梁采用预应力混凝土单箱六室箱梁;相互交错的大、小钢拱圈构成桥塔,大、小塔柱顺桥向倾角为10°,钢拱塔与混凝土塔座之间设4.5m高钢-混结合段;斜拉索采用扇形空间双索面布置,塔上采用销轴式锚固。桥塔采用分节段吊装施工,主梁采用分节段支架现浇施工。有限元计算结果表明该桥的强度、刚度和稳定性均满足要求。     

贵州凯峡河特大桥总体设计

贵州凯峡河特大桥为(180+230) m不对称半飘浮体系独塔结合梁斜拉桥,桥梁依次跨越凯峡河河谷和U形溶蚀槽谷。主梁采用双边“上”字形钢主梁与混凝土桥面板组成的结合梁,全宽30 m,桥面板采用C55高性能混凝土。桥塔采用“人”字形结构,塔高117 m。斜拉索采用环氧喷涂钢绞线成品索,按空间双索面扇形布置,单个索面布置18对,全桥共72根斜拉索。索塔锚固采用钢锚梁;索梁锚固采用锚拉板,为适应空间索面斜拉索锚固,锚拉板与钢主梁腹板采用小角度弯折焊接。桥塔采用爬模法施工,钢主梁采用桥面吊机悬拼。分别采用有限元软件MIDAS Civil和MIDAS FEA对斜拉桥进行总体和局部计算,结果表明该桥各项指标均满足规范要求。     

青山长江公路大桥边跨钢槽梁顶推关键技术

武汉市四环线青山长江公路大桥南汊主航道桥为(100+102+148+938+148+102+100)m钢箱及钢箱结合梁斜拉桥,边跨主梁采用钢箱结合梁,即钢槽梁+混凝土桥面板的组合截面。边跨主梁采用先顶推架设钢槽梁,再在其上安装预制桥面板,最后施工湿接缝完成体系转换的总体施工方案。边跨钢槽梁顶推采用步履式顶推,钢梁在工厂制造完成后船运至墩位,利用浮吊吊装至桥塔墩墩旁托架,焊接完成后由中跨向边跨方向顶推。对边跨钢槽梁顶推架设进行有限元分析,以指导顶推施工中墩旁托架、临时支墩、导梁等大临结构设计,并采用三节间钢梁顶推技术、支架应力应变监控、大行程多点步履式顶推施工技术、实时动态纠偏等关键技术,保证了边跨钢槽梁架设的工期、质量及安全。