厦漳跨海大桥南汊主桥桥塔设计

厦漳跨海大桥南汊主桥为主跨300 m的双塔结合梁斜拉桥.对H形、钻石形、菱形和宝瓶形等塔形进行比选,最终确定该桥桥塔采用改进的H形钢筋混凝土桥塔(上塔柱竖直,中塔柱倾斜,下塔柱外侧面竖直、内侧面倾斜).桥塔塔柱采用矩形空心截面,在塔底设置高4.0m的实体段;钢锚梁采用开口箱形截面;塔柱横梁为全预应力混凝土结构,箱形截面;承台采用哑铃形截面;桥塔基础采用钻孔灌注桩群桩基础.为检验桥塔受力,对裸塔和全桥进行整体计算,并采用ANSYS和MIDAS分析桥塔关键部位局部受力.分析结果表明,桥塔各部位受力均满足规范要求,并有一定的安全储备.     

武汉二七长江大桥桥塔设计

介绍了武汉二七长江大桥桥塔设计,其主桥为2×616m三塔斜拉桥.设计采用在结构受力、经济和美观等方面均较佳的花瓶形桥塔.三塔外观造型一致且等高,均为206m,钢筋混凝土结构.根据总体受力的要求,中、边塔刚度不同,具体表现在顺桥向截面尺寸的差别较大.主塔结构：主塔塔柱根据位置的不同分别采用单箱单室至单箱双室截面;横梁和索锚区采用预应力混凝土结构,中塔下横梁顶面布置有支座垫石及纵向约束装置,边塔下横梁顶面则布置有支座垫石及有抗震作用的纵向液压阻尼装置.为确保主塔受力安全,按照施工步骤对主塔进行了整体计算和索锚区局部应力分析.经过检算,主塔均满足规范要求,并有一定的安全储备.     

昌九高铁扬子洲赣江公铁大桥西支主桥桥塔设计

昌九高铁扬子洲赣江公铁大桥西支主桥采用竖琴形索面箱桁组合梁斜拉桥,跨径布置为(48+144+320+144+48) m。根据桥梁结构特点,针对花瓶形、H形和钻石形桥塔方案,从结构受力、景观效果、施工难度、经济性等方面进行比选,最终采用适应宽主梁、竖琴形索面的花瓶形桥塔。2座桥塔高度分别为143.5 m和147.1 m,采用C50钢筋混凝土结构,由上、中、下塔柱组成,塔柱圆弧过渡,设上、下2道横梁,下横梁采用预应力混凝土结构,上横梁由2道反向圆弧的预应力混凝土小横梁和中间的装饰性钢结构共同组成“昌”字造型。索塔锚固区采用钢锚箱锚固体系与预应力锚固体系相结合的方式。桥塔下塔柱采用翻模法施工,中、上塔柱外部采用爬模法施工、内部采用翻模法施工。对桥塔进行整体静力、局部应力、稳定性及抗震分析,结果表明桥塔强度、刚度、稳定性及抗震性能均满足规范要求。     

外倾式矮塔斜拉桥墩塔设计实践

崇左市崇左大桥为一座(105+190+105)m=400m外倾式桥塔PC矮塔斜拉桥,墩塔轮廓呈双手托举造型。该桥受到通航及起终点标高限制,为实现桥梁景观造型,在结构设计上采用了塔墩梁固结体系、双肢实体桥墩、钢箱混凝土桥塔等关键技术。为探求墩塔的力学性能,运用Midas/Civil有限元软件建立了全桥的杆系模型,并采用Midas FEA有限元软件对塔墩梁结合部实体结构进行数值模拟。分析结果表明:桥梁结构选型合理、结构受力性能与经济指标良好。对外倾式桥塔斜拉桥墩塔结构进行了有益的探索。     

九江长江公路大桥北塔下横梁施工方案研究

九江长江公路大桥主桥采用(70+75+84)m+818 m+(233.5+124.5)m双塔不对称混合梁斜拉桥,H形桥塔塔肢间设上、中、下3道横梁.为确定该桥北塔下横梁施工方案,对同步施工方案、异步施工方案、异步施工+主动横撑方案进行分析.结果表明:异步施工+主动横撑方案结构受力合理、施工工期短、施工风险小,确定为下横梁最终施工方案.经优化,主动横撑采用2根Φ1200 mm×12 mm的螺旋焊管制作,每根施加2000 kN 水平推力,在下横梁第一层混凝土强度达到90％之后,施加第一批横向预应力前撤掉水平推力;采取增加塔柱混凝土凿毛厚度、加强局部振捣的方法,保证新老混凝土结合面混凝土的施工质量.     

鸭绿江界河公路大桥主桥桥型方案比选

鸭绿江界河公路大桥是连接朝鲜的跨国性重要工程,结合桥址处实际工程条件,选取双塔双索面钢箱梁斜拉桥[跨径布置为(86+229+636+229+86)m,采用现浇H形桥塔]和双塔双索面钢-混结合梁斜拉桥[跨径布置为(87+228+636+228+87)m,采用现浇倒Y形桥塔]2种桥型方案进行比选.采用平面杆系程序桥梁博士V3.2.0分别建立2种方案的有限元模型,按整体成型对桥梁成桥阶段及运营阶段进行整体受力分析,并对2种方案的施工便利性、耐久性及经济性进行对比分析.分析结果表明,钢箱梁斜拉桥结构受力较优,且其施工便利、工期较短、抗震性能好,因此该桥最终确定采用五跨双塔双索面钢箱梁斜拉桥方案.     

深中通道中山大桥主塔设计

深中通道中山大桥为双塔钢箱梁斜拉桥,跨径布置组成为110m+185m+580m+185m+110m,全长1 170m。主塔为H形塔,自承台顶面以上塔高213.5m,主要特点为塔柱采用新颖的不规则多边形截面、塔底连接系梁兼顾景观及结构受力、索锚区预应力布置受限、横梁预应力交叉锚固于横梁中部以避开塔柱开槽。对此,文中主要介绍桥塔结构设计、关键技术研究及计算分析结果。     

沪蓉高速公路铁罗坪大桥设计

铁罗坪大桥主桥为预应力混凝土双塔双索面斜拉桥,跨径布置为(140+322+140)m。该桥主梁基本断面形式为边主梁;桥塔为H形,总高190.397m,塔柱采用空心五边形断面,在上塔柱锚固区采用U形预应力束加强,桥塔墩基础由24根2.4m的桩基组成;每个桥塔两侧布置19对斜拉索,斜拉索采用低松弛镀锌高强钢丝。从温度作用、汽车荷载作用、成桥阶段稳定系数方面对2种结构体系(墩塔梁固结体系和飘浮体系)进行比选,最终选择了对结构受力更为有利的墩塔梁固结体系。采用MIDAS Civil软件分别对该桥静、动力特性、抗风稳定性及地震反应进行分析,分析结果表明结构受力均满足规范要求。该桥主梁采用悬臂浇筑施工,合龙顺序为先边跨、再中跨。     

赤石大桥主桥超高墩桥塔结构优化及试验研究

赤石大桥主桥为(165+3×380+165)m四塔双索面斜拉桥,桥塔采用空间双曲线塔墩+A形塔柱的超高墩桥塔,塔底至桥面高度达182.2m。为确定该桥合理的结构体系和桥塔参数并验证超高墩桥塔结构的适用性,采用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型,分析不同结构体系和不同塔柱分肢宽度、塔墩分肢高度下的结构响应,并制作1∶20塔墩节段模型进行静载试验,研究桥塔的受力性能。结果表明:赤石大桥主桥采用中塔处塔梁墩固结、边塔处塔墩固结并在墩顶设置支座的结构体系,塔墩分肢高度取60m,塔柱分肢宽度取16m时,受力状态最优;塔墩竖向应力沿高度方向呈"中间大、两端小"分布;塔墩开裂荷载为1.41倍设计荷载,结构满足承载能力要求;桥面附近B横梁处首先出现裂缝,建议增加预应力改善其受力状态。     

马来西亚槟城二桥主桥设计

马来西亚槟城二桥主桥为双塔三跨预应力混凝土斜拉桥,塔梁固结,跨径布置为(117.5+240+117.5)m。主梁采用宽34.6m的肋板式"组合结构"断面;桥塔采用H形塔,斜拉索采用平行钢绞线斜拉索,扇形布置,每根塔柱18对斜拉索,塔上采用转索鞍锚固,梁上采用齿块锚固;基础为2.3(上)~2.0(下)m大直径钻孔桩。该桥设计中,主梁采用组合结构断面设计方案和后支点挂篮+施工时序的优化设计方案,解决了英标重型汽车荷载下桥面板受力验算和主梁预应力验算的双重难题;同时在主梁分析计算中提出了精细的计算方法,获得主梁及桥面板的真实受力状态,对横隔板采用空间梁格分析方法进行计算,确保结构受力安全。     

跨越既有铁路线斜拉桥设计

山东济宁如意洸府河大桥主桥采用(60+80+320+80+60)m支座体系混合式结合梁斜拉桥。该桥边跨采用混凝土边主梁,中跨采用钢小边箱结合梁,桥塔采用H形混凝土塔,其基础采用钻孔摩擦桩,结构体系采用支座体系。主桥全宽40m,梁高2.7m,小角度斜跨繁忙运输的电气化铁路线,设双向2.0%横坡、双向2.5%纵坡。桥塔上横梁外挂椭圆形装饰罩,呈拱形门造型。针对该桥实际建桥条件,进行了桥型(支座体系混合式结合梁斜拉桥)、结构(PBL剪力键与剪力钉复合型钢-混结合段)、施工方法(完全依靠汽车吊安装斜拉桥主跨主梁及在结合梁斜拉桥中进行限时合龙)等方面的技术创新。     

济南凤凰黄河大桥主桥桥塔设计

济南凤凰黄河大桥主桥采用三塔双索面自锚式悬索桥,跨径布置为(70+168+428+428+168+70)m,桥宽61.7m,主缆中跨垂跨比为1/6。为兼顾受力和美观,中、边塔采用相同的结构形式,因桥面和地面标高不同,中、边塔构造不完全相同。桥塔采用横桥向A形、顺桥向I形的钢结构与钢-混组合结构混合塔方案,中塔高126.0m,边塔高116.1m。塔柱底节段为钢-混组合结构,其余塔柱节段采用钢结构,塔柱为单箱三室截面。各桥塔两塔柱之间横桥向均设置上、下2道横梁,横梁采用钢结构,为单箱单室截面。中塔采用塔吊吊装、边塔采用履带吊吊装。对桥塔进行静力、稳定及动力分析,结果表明结构强度、刚度及稳定性均满足规范要求。     

川藏公路迫龙沟特大桥设计

川藏公路迫龙沟特大桥采用半飘浮体系双塔双索面混合梁斜拉桥,跨径组成为(156+430+156)m。从结构受力、施工、养护、经济性等方面综合考虑,该桥主梁采用混合梁方案。中跨为结合梁,由工字形钢主梁和混凝土桥面板组成;边跨为预应力混凝土梁,采用双边肋断面;钢-混结合段采用整体式结构。从桥塔自身高宽比协调的角度出发,并考虑结构受力,桥塔采用改进的菱形混凝土塔,塔柱在桥面以上呈A形,在桥面以下合并成整体。桥塔基础采用群桩基础。全桥共设置68对钢绞线斜拉索。采用MIDAS Civil进行结构整体计算,并采用ANSYS和Abaqus分别对结合梁锚拉板和索塔锚固区进行局部计算,结果表明该桥整体及局部受力均满足规范要求。     

郑州市解放路跨线桥主桥设计与施工

郑州市解放路跨线桥主桥为双塔单索面斜拉桥,跨径布置为(106+248+106)m,采用塔、梁固结体系。该桥主梁为预应力混凝土单箱三室准三角形截面,西侧边跨设62m长的变宽段。每个桥塔两侧布置15对斜拉索,斜拉索采用低松弛镀锌高强平行钢丝。桥塔采用实心H形断面混凝土独柱式桥塔。主墩为花瓶形空心钢筋混凝土结构,钻孔灌注摩擦桩群桩基础。采用桥梁博士V3.03、MIDAS Civil、ANSYS软件分别建立该桥平面有限元模型及变宽段平面杆系和空间板壳有限元模型进行结构整体静力及变宽段受力分析,并设计制作变宽段1∶4模型,进行模型试验。有限元分析及试验结果表明:该桥各部分受力均满足规范要求。该桥跨越东侧客运线的部分采用转体施工,跨越西侧货运线的部分采用封闭挂篮施工。     

丹江口汉江公路大桥主桥设计方案比选北大核心

丹江口汉江公路大桥是省道S302跨越汉江的控制性工程。该河段西岸高陡、东岸平缓,深泓和主航道均偏于西岸,且需1跨跨越通航水域,推荐主桥采用(145+260+85)m双塔PC梁斜拉桥方案。经设计研究比选,采用"高塔固结+矮塔半飘浮"结构体系,该体系能顺应两塔不同的结构尺寸和刚度,将活载对桥塔内力进行了合理分配;采用H形桥塔,适应了当地的环境景观要求,同时基础规模较小,施工较便利;采用PC边主梁、环氧涂层平行钢丝斜拉索与环向预应力的塔端锚固型式,可方便施工与养护,降低造价。     

某宽幅矮塔斜拉桥Y形桥塔施工方案优化

某(105+180+105) m波形钢腹板-PC组合梁矮塔斜拉桥桥塔采用外倾式分肢双塔柱,外倾15°,外观呈Y形。针对桥塔先塔后梁施工过程中上塔柱塔根内侧拉应力和塔顶横向变形过大的问题,提出先塔后梁增加临时对拉索和塔梁同步施工2种施工优化方案,采用MIDAS Civil软件建立有限元模型,研究各施工优化方案对桥梁结构受力性能的影响,并进行综合比选。结果表明：施工过程中,2种施工优化方案均能将塔根拉应力减小至材料抗拉强度设计值以下,且塔梁同步施工方案塔顶横向变形比先塔后梁施工方案最大减小40.2%;成桥状态时,2种施工优化方案的斜拉索成桥索力值与设计成桥索力值比较接近,且误差均在5%以内,2种施工优化方案对成桥质量控制无不利影响;通过工期、工程造价、工程质量和施工安全方面的比较,经综合考虑,该桥桥塔施工采用塔梁同步施工方案。工程实践证明塔梁同步施工方案实施效果较好。     

郑州农业路上跨铁路编组站立交桥方案设计

郑州新建农业路快速通道立交工程的立交桥上跨郑州北编组站,为减小立交桥施工对既有铁路的影响,考虑安全可靠性、工期可控性、技术可行性及经济合理性等方面,采用顶推施工方案。经孔跨布置和桥式方案比选研究,推荐主桥采用(126+200+126)m双塔斜拉桥方案。主梁为整幅钢箱梁,梁高3.5m,梁总宽50.84m,桥面布置双向10车道;桥塔采用H形混凝土塔,桥面以上塔高50m,塔柱为矩形空心截面,纵、横向宽度分别为5m、4m,壁厚1.2m;桥塔基础采用151.5m钻孔桩基础;斜拉索采用双索面平行拉索,梁上索距9m,塔上索距3.5m。采用MIDAS软件进行桥梁静力计算,计算结果表明,结构各项指标满足规范要求,桥式方案合理。     

丹江口汉江公路大桥主桥设计方案比选

丹江口汉江公路大桥是省道S302跨越汉江的控制性工程。该河段西岸高陡、东岸平缓,深泓和主航道均偏于西岸,且需1跨跨越通航水域,推荐主桥采用(145+260+85)m双塔PC梁斜拉桥方案。经设计研究比选,采用"高塔固结+矮塔半飘浮"结构体系,该体系能顺应两塔不同的结构尺寸和刚度,将活载对桥塔内力进行了合理分配;采用H形桥塔,适应了当地的环境景观要求,同时基础规模较小,施工较便利;采用PC边主梁、环氧涂层平行钢丝斜拉索与环向预应力的塔端锚固型式,可方便施工与养护,降低造价。     

长门特大桥塔梁墩固结区局部构造设计参数分析

长门特大桥主桥为主跨550m的双塔双索面混合梁斜拉桥,H0梁段与桥塔塔柱及下横梁整体浇筑形成塔梁墩固结体系,其局部构造和受力模式均较复杂。为研究该桥塔梁墩固结区应力分布情况及设计参数的影响性,指导设计优化,采用ANSYS有限元软件建立该桥塔梁墩固结区局部结构实体模型,分析固结区的应力,以及固结区几何构造参数和横向预应力钢束、U形预应力钢束等配筋参数对固结区受力性能的影响。结果表明:塔梁墩固结区局部应力均在规范容许范围内;塔梁墩固结区主梁顶板、下横梁底板厚度等参数变化对其局部应力分布影响较小;等倍数整体调整预应力钢束中的钢丝数目将增大较大拉应力分布范围,原设计预应力配筋参数合理;为便于施工、减小较大拉应力分布范围,可去除人洞处的U形预应力钢束,在间距较大处增加钢束,作为优化设计方案。     

南台头闸桥梁索塔锚固区设计研究

拱形索塔斜拉桥以其造型优美、线条柔和、简单大方等优点,在景观要求较高的桥梁投标中具有一定优势。目前国内对此种形式斜拉塔研究较少,因其空间索面体系及曲线桥塔结构,使得整个索塔锚固区受力更加复杂。以一座单塔拱形桥塔斜拉桥为工程实例,具体分析拱形斜拉塔索塔锚固区的受力情况,可为同类斜拉桥的设计工作提供借鉴与参考。