夷陵長江大橋三塔斜拉橋

1、精選文檔精選文檔PAGEPAGE14精選文檔PAGE感謝觀看夷陵長江大橋三塔斜拉橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計鄧青兒孔德軍（鐵道部大橋工程局勘察設(shè)計院）【綱要】本文綱要介紹了夷陵長江大橋三塔斜拉橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)特色并對設(shè)計中的一些特別技術(shù)問題及所采納相應(yīng)技術(shù)舉措進行了介紹?！局攸c詞】夷陵長江大橋三塔斜拉橋結(jié)構(gòu)設(shè)計一、工程概略夷陵長江大橋位于湖北省宜昌市，超越長江，是聯(lián)系宜昌市南、北兩岸的城市橋梁。橋位距葛洲壩水利樞紐大壩下游7.6km，橋址區(qū)江面寬約800m，最大水深約23m。夷陵長江大橋經(jīng)初步設(shè)計確立采納單索面三塔混凝土加勁梁斜拉橋方案，跨徑部署為（38.0+38.5+43.5）+348+34843.5+

2、38.5+38.0）=936（m），其主跨達348m，是當前國內(nèi)最大跨度的三塔斜拉橋，也是當前生界上最大跨度的三混凝土加勁梁斜拉橋。該橋斜拉橋當前已達成基礎(chǔ)施工。三個主塔正在施工中。主梁頂制和現(xiàn)澆工作也全面睜開，估計200l年7月1日建成通車。二、主要技本標準1.荷載：汽超20設(shè)計，掛120檢算，人群荷載3.5kN/平方米；設(shè)計車速：60km/h；3.橋面寬度：公路四車道，雙側(cè)各2.0m寬人行道；4.坡度：全橋位于豎曲線上，橋面處半徑R18725.9m，橋面設(shè)1.5雙面橫坡；通航標準：凈高18m，凈寬125m；地震基本烈度：6度；風速：V10=23.53m/s。三、結(jié)構(gòu)設(shè)計感謝你的觀看感謝觀看

3、結(jié)構(gòu)部署斜拉橋縱向部署為：120+348+348+120=936m，此中120m邊跨又分為三個小跨，即38+38.5+43.5=120（m）。橋梁全寬23.0m，中央索區(qū)寬3.0m，雙側(cè)人行道寬各2.0m，邊欄桿寬0.25m，即0.25（邊欄桿）2.0（人行道凈寬+7.75（車行道）3.0（中央索區(qū)）7.75（車行道）+2.0（人行道凈寬）0.25（邊欄桿）=23.0m。全橋主梁等高架高3.0m。寬跨比為1：15，高跨比為1：116。全橋3個主塔塔高不等，兩邊塔結(jié)構(gòu)同樣，中塔高于邊塔。主塔采納鉆石型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，邊、中塔自承臺頂以上度分別為106.5m，126.0m。塔身均為單箱單室或單箱雙

4、室截面。本橋為單索面斜拉橋，斜拉索置于橋面中央，斷面上每個編號的斜拉索均由兩根構(gòu)成，間距1.2m。梁上索距主跨8m邊跨5.5m，塔上索距約為1.6m。每個邊塔上部署了18對斜拉索，中塔上部署了23對斜拉索，全橋共236根斜拉索。斜拉橋立面部署見圖1。支承系統(tǒng)全橋除三個橋塔及兩個邊墩以外，還沒有四個協(xié)助墩，四個協(xié)助墩均為獨柱墩，設(shè)于橋中線處，每墩設(shè)一個縱向活動座。每個邊墩處均設(shè)兩個縱向活動支座，其橫橋向間距12m。每個邊塔處各設(shè)兩個縱向活動支座，其橫橋向間距10.4中塔處為塔梁固結(jié)。兩個邊墩、兩個邊塔和中塔處的豎向支承共同構(gòu)成全橋的抗扭支承系統(tǒng)。在各邊墩、邊塔處設(shè)有橫向支座，起抗風、防震、限位作

5、用。主塔主塔采納鉆石型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，中、邊塔縱向尺寸分別為7.0m，5.5m。主塔分上塔往、中塔柱、下塔往三部分。上中塔柱為單箱單室截面；下塔柱采納單箱雙室截面，見圖2。感謝你的觀看感謝觀看5.主梁（1）主梁結(jié)構(gòu)主梁采納單箱三室截面，三向預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。主梁全橋外輪廓尺寸一致，梁高30m，頂板寬230m，底板定5.0雙側(cè)懸臂板懸臂長度3.5m。主梁邊跨長約90m區(qū)段為壓重段，壓重集度約40tm。主梁邊跨與邊塔處0號決共長131m，均采納膺架現(xiàn)澆施工。中塔處0號塊現(xiàn)澆長度22m。兩主跨主梁采納預(yù)制懸拼施工主梁預(yù)制是拼梁段間隔40m左右設(shè)一道50m寬濕接縫其余均為干接縫。除合龍段外，一個348

6、.0m的主路共設(shè)7個0.寬濕接縫。兩個濕接縫間長約40m的梁段要求在同一臺座上預(yù)制，預(yù)制塊件的般配性要好。以使減小懸拼的施工偏差感謝你的觀看感謝觀看施工積累偏差經(jīng)過溫接縫實時除去，盡量防止經(jīng)過墊片調(diào)整線型，這是保證大跨預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋懸拼施工質(zhì)量的要技術(shù)舉措。梁體預(yù)制塊長度分別為4.0m，3.5m（有濕接縫處），預(yù)制塊均為等截面，頂板厚22cm，底板厚35cm，合龍?zhí)?m長梁因為縱向預(yù)應(yīng)力束起彎，底板厚度增至40cm。直腹板厚28cm，斜腹板厚20cm，懸臂板根部厚45cm，最外側(cè)厚16cm，個預(yù)制塊件頂板設(shè)8個剪力鍵（槽），直腹板設(shè)6個、斜腹板設(shè)2個。濕接縫兩頭梁體不設(shè)剪力鍵（槽）。中塔處

7、主梁截面局部增強，頂板厚50cm，底板厚60cm，直腹板厚60cm，斜腹板厚40cm。主梁與中塔訂交處，沿周邊（板除外）設(shè)100*20cm倒角。邊跨現(xiàn)澆段因設(shè)壓重、協(xié)助墩，截面變化許多，其一般截面以下：頂板厚25cm，底板厚45cm，在膠板厚38cm，斜腹厚32cm。主梁采納55號混凝土。主梁斷面見圖3。2）主梁預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)主梁采納三向預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)：感謝你的觀看感謝觀看四、計算剖析靜力計算采納我院自編斜拉橋?qū)Ｓ闷饰鲕浖﨎CSA和斜拉橋安裝計算軟件SCDS，進行本橋的計算剖析。兩個軟件均有按不一樣加齡期自動計算混凝土縮短徐變的功能。（l）成橋營運計算計算內(nèi)容包含恒載、支點沉降、活載及制動力、溫度力、

8、靜風力等。活載非線性影響按10計算。溫度力制定以下：系統(tǒng)溫度：20：索、梁（塔）溫差：15；塔左、右邊溫差：5；主梁頂板升溫：5。（2）安裝計算按結(jié)構(gòu)形成過程計算了主要控制階段：邊跨與0號塊主梁現(xiàn)澆施工；邊塔河側(cè)最大單伸臂，中塔處最大雙伸臂；主跨感謝你的觀看感謝觀看龍；合龍后上二期恒載。成橋營運計算是在安裝計算最后形成的成橋狀態(tài)的基礎(chǔ)長進行的。3）安裝控制計算計算內(nèi)容包含施工不均衡荷載、靜風力等。此中施工不均衡荷載接相差一個節(jié)段考慮。合計算了最大單、雙伸臂兩種態(tài)。4）主梁最大扭轉(zhuǎn)角在主梁一側(cè)滿布活載（另一側(cè)空載），主梁最大扭轉(zhuǎn)角約為0.009rad，相當于1的橫坡，結(jié)果表示本橋雖為單索面拉橋，

9、因為采納抗扭剛度很大的閉合箱梁，主梁扭轉(zhuǎn)不影響行車安全，結(jié)構(gòu)受力亦有靠譜保證。動力剖析橋址區(qū)地震基本烈度為6度，地震荷載不控制設(shè)計，動力問題主要集中在橋梁抗風性能研究上。為此，進行了主梁節(jié)模型風洞試驗研究和最大雙伸臂施工狀態(tài)氣彈模型風洞試驗研究，研究結(jié)果表示：成橋狀態(tài)和施工狀態(tài)的顫振臨界風均遠大于相應(yīng)的顫振查驗風速，不論在成橋狀態(tài)仍是施工階段本橋均有足夠的抗風穩(wěn)固性；施工階段因抖振和渦激振產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)內(nèi)力不大，均小于成橋營運階段結(jié)構(gòu)內(nèi)力，本橋在施工階段無需暫時抗風舉措。五、特別問題及相應(yīng)技術(shù)舉措橋梁系統(tǒng)剛度三塔斜拉橋因為此中間塔無尾索及錨墩來有效限制它的塔墩位移，結(jié)構(gòu)柔性較雙塔斜拉橋更大，一般以

10、為需對中塔進增強或加勁才能使結(jié)構(gòu)知足要求。本橋為三塔斜拉橋，但在最大活載作用下，其撓跨比約為1：950，可見本橋擁有較的剛度，無需采納任何加勁舉措，原由以下：（l）邊跨設(shè)兩個協(xié)助墩，為三跨連續(xù)結(jié)構(gòu)，每跨跨徑約為40cm，邊跨變形特別小，充散發(fā)揮了邊跨錨索的尾索效應(yīng)大大提升了卻構(gòu)系統(tǒng)剛度。2）主梁采納混凝土梁，自重較大，相應(yīng)斜拉索面積也較大。斜拉索用量的增添對提升系統(tǒng)剛度作用甚大。加設(shè)協(xié)助墩和采納混凝土主梁是本橋獲取較大概系剛度的最有效舉措。假如撤消協(xié)助墩，除非采納其余的加勁舉措，則因梁塔在活荷載作用下將產(chǎn)生過大的內(nèi)力而使方案難以經(jīng)濟合理地實現(xiàn)。假如采納鋼主梁，即便設(shè)有協(xié)助墩，因主重量大幅降低，

11、相應(yīng)斜拉索用量減少，系統(tǒng)剛度降落，難以實現(xiàn)經(jīng)濟上的合理性。適合的橋梁系統(tǒng)剛度還能夠減小基受力?？梢?，橋梁系統(tǒng)剛度是三塔斜拉橋設(shè)計中的最重點問題，夷陵長江大橋設(shè)計就是從研究橋梁系統(tǒng)剛度下手，通結(jié)構(gòu)的合理選配，獲得最經(jīng)濟合理的結(jié)果。主跨合龍本橋全長936m，對中塔呈對稱部署，中塔處為全橋縱向變形零點，主跨跨徑348m，邊塔距變形零點即為348m，就邊而言，其受溫度、縮短徐變等影響作用的主梁長度相當于主跨約700m的二塔斜拉橋。感謝你的觀看感謝觀看在本橋計算剖析過程中發(fā)現(xiàn)張拉合龍來及后來的縮短徐變變形對斜拉索索力、主梁及主塔受力均產(chǎn)生明顯不利影響。主梁合龍以前先張拉部分合龍束，合龍以后再張拉其余合龍束，可大大減小這類不利影響。合龍程序的這類特別辦理可能在其余斜拉橋上沒關(guān)緊急，關(guān)于本橋，卻成為一項重點技術(shù)舉措。主跨體外預(yù)應(yīng)力單索面斜拉橋一般采納抗扭剛度較大的閉合型主梁。關(guān)于混凝土主梁，倒梯形截面因其經(jīng)濟合理性用得最為廣泛，本亦不例外。從結(jié)構(gòu)受力需要確立的底板寬度本橋僅有5m，只好部署有限的預(yù)應(yīng)力，體內(nèi)預(yù)應(yīng)力過于密集使混凝土澆注量難以保證，還易惹起應(yīng)力集中。本橋底板寬度5.0m，已能知足受力需要，因主跨正彎短較大，假如所有部署體內(nèi)預(yù)力，一定加大底板寬度，這類來由結(jié)構(gòu)上的要求而加大主梁截面尺寸是不合理的，此外還將惹起斜拉索、主塔、基礎(chǔ)應(yīng)加大，將致使特別不經(jīng)濟