浙江跨海懸索橋工程項(xiàng)目技術(shù)建議書(shū)

第7篇技術(shù)建議書(shū)一、對(duì)招標(biāo)項(xiàng)目的理解XX大橋連接X(jué)X島與XX島，是XX市大陸連島工程的第四座跨海特大橋，受建設(shè)條件所限，它也是XX市大陸連島工程中具有一定的技術(shù)難度、規(guī)模最大的跨海特大橋之一。XX大橋的建設(shè)將對(duì)XX市大陸連島工程起到極大的推動(dòng)作用，標(biāo)志著百萬(wàn)XX軍民在“架千島彩虹，圓世紀(jì)之夢(mèng)”的發(fā)展之路上前進(jìn)了一大步。對(duì)本項(xiàng)目的理解實(shí)際包括兩個(gè)層面，第一個(gè)層面是對(duì)建設(shè)條件的理解，只有對(duì)建設(shè)條件進(jìn)行深入地綜合研究，充分理解，才能擬定出適應(yīng)建設(shè)條件的橋型方案及各分項(xiàng)工程方案；第二個(gè)層面是對(duì)橋型方案的理解，只有在對(duì)建設(shè)條件充分理解的基礎(chǔ)上，對(duì)橋型方案的特點(diǎn)進(jìn)行深入地研究，擬定出較優(yōu)的局部方案，才能保證橋型方案的經(jīng)濟(jì)性、合理性。也正是通過(guò)以上兩個(gè)層面的理解，構(gòu)成了我們的投標(biāo)方案，再經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比選，形成了我們的推薦方案。㈠項(xiàng)目建設(shè)條件1.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)·公路等級(jí)：雙向四車(chē)道高速公路?！び?jì)算行車(chē)速度：60km/h?！ぼ?chē)輛荷載等級(jí)：汽車(chē)—超20級(jí)，掛車(chē)—120?！み^(guò)橋管線：兩根φ600mm水管；通信橋架二條，每條寬600mm×高150mm；電力橋架二條，每條寬600mm×高150mm?！?biāo)準(zhǔn)寬度：橋梁標(biāo)準(zhǔn)寬度為22.5m，路橋同寬。橫斷面布置見(jiàn)圖7-1。圖7-1標(biāo)準(zhǔn)橫斷面2.自然條件根據(jù)招標(biāo)文件提供的“原始資料”，橋位處的自然條件及相關(guān)要求具體如下：⑴氣象·氣象要素特征值表7-1定海站氣象要素特征值表項(xiàng)目定海氣溫（℃）極端最高39.1極端最低-6.1年平均16.41月平均5.87月平均26.9降水(mm)年最大1974.0年最小603.4年平均1442.5月最大531.8風(fēng)最大風(fēng)速（m//s）24極大風(fēng)速（m//s）>40主導(dǎo)風(fēng)向春季SE夏季SE秋季N冬季NW、NNW臺(tái)風(fēng)影響月份5～11，其中7～9月月居多年平均臺(tái)風(fēng)影響響次數(shù)2.56蒸發(fā)量(mm)年平均1242.4霧日（d）年最多31年最少13年平均20.5相對(duì)濕度(％)1月平均727月平均86年平均79雷暴日（d）年最多44年平均28.3積雪深度(cmm)最大23·設(shè)計(jì)風(fēng)速設(shè)計(jì)風(fēng)速按照J(rèn)TJ021-89的“全國(guó)基本風(fēng)壓分布圖”中的定海區(qū)確定，即平坦空曠地面離地面20m高、頻率1/100的10min平均最大風(fēng)速——設(shè)計(jì)風(fēng)速為43.8m/s。梯度風(fēng)參數(shù)按照《抗風(fēng)設(shè)計(jì)指南》確定。⑵水文·水道概況XX水道為西北～東南走向的水道，長(zhǎng)約7.7km，平均寬2.5km，最窄處寬約1.9km。橋位處水面寬度約為2000m，被老虎山分為南、北兩汊，南汊寬度約為1600m，最大水深達(dá)95m；北汊寬約370m，最大水深約為70m?！げɡ藰蛑穮^(qū)波浪特征參考工程附近野鴨山測(cè)波站的資料來(lái)進(jìn)行分析。野鴨山站測(cè)波資料表明：該區(qū)以混合浪為主，其中涌浪多為潮波和船行波所致。常浪向?yàn)镾SW～W，出現(xiàn)頻率53.9%；強(qiáng)浪向W～NNW。各月平均波高為0.2～0.3m，實(shí)測(cè)最大波高2.1m?！た绾４髽蛟O(shè)計(jì)水位：表7-2設(shè)計(jì)水位表單位：（m）項(xiàng)目重現(xiàn)期（a.）2050100300設(shè)計(jì)年極值高水水位3.153.403.603.98設(shè)計(jì)年極值低水水位-2.10-2.20-2.27-2.42·水流XX水道潮流一般以不正規(guī)半日潮流為主，潮流運(yùn)動(dòng)形式大多為往復(fù)流。該水道流速大、且有強(qiáng)烈旋渦。2002年5月橋區(qū)水域大潮漲落急時(shí)段漂流觀測(cè)表明：XX水道平均漲落潮漂流流速分別為1.65m/s～2.18m/s；實(shí)測(cè)最大漲落潮漂流流速達(dá)2.66m/s～3.65m/s。此外，漂流觀測(cè)期間，在水道中觀測(cè)到多處渦流。·設(shè)計(jì)通航水位：表7-3設(shè)計(jì)通航水位表潮位站設(shè)計(jì)最高通航水水位（m）（歷史實(shí)測(cè)最高高水位）設(shè)計(jì)最低通航水水位（m）（理論最低潮面面）鎮(zhèn)海3.28-1.59·通航凈空：表7-4通航凈空尺度一覽表通航孔名稱(chēng)代表船型航道類(lèi)型通航凈空尺度（m）凈寬凈高主孔3萬(wàn)噸級(jí)海輪雙向63044海軍偵察船—<63049.5⑶工程地質(zhì)·地形地貌橋位區(qū)陸地地貌為基巖裸露丘陵區(qū)，山坡坡度較大，一般15~35°，局部達(dá)45°。丘陵區(qū)植被發(fā)育，以松樹(shù)、灌木及草本植物為主，一般分布有厚1.5~2.5m的殘坡積層，局部厚度大于5m。水下地形以潮流沖刷槽為主，其特點(diǎn)為深切的槽溝與漲落潮流流路一致。如以10m等深線為界，則幾乎整個(gè)XX水道均為該類(lèi)地貌形態(tài)。此外，水道內(nèi)存在裸露的孤丘和水下暗礁?！さ卣鸹玖叶龋孩鞫?。XX大橋起點(diǎn)和終點(diǎn)50年、100年不同超越概率、設(shè)防水準(zhǔn)時(shí)地震計(jì)算烈度和基巖水平峰值加速度見(jiàn)表7-5和表7-6。表7-5起終點(diǎn)場(chǎng)地不同超越概率水平的地震烈度值場(chǎng)點(diǎn)經(jīng)度緯度50年10%50年3%100年3%XX大橋起點(diǎn)（b5）121.9266930.071997.07.78.0終點(diǎn)（b6）121.9066930.055887.07.77.9表7-6起終點(diǎn)場(chǎng)地不同超越概率水平的基巖水平加速度峰值（gal）場(chǎng)點(diǎn)經(jīng)度緯度50年10%50年3%100年3%XX大橋起點(diǎn)（b5）121.9266930.0719983.2166.1216.0終點(diǎn)（b6）121.9066930.0558883.1165.6215.3·地層巖性工程地質(zhì)縱斷面見(jiàn)圖7-2。橋址區(qū)的地層自上而下分別為：IX層——含粘性土碎石（Qel-dl），分布于基巖面上，層厚0.8~5.3m。；X1層——強(qiáng)風(fēng)化流紋斑巖（J3j），層厚2~4m；X2層——中風(fēng)化流紋斑巖（J3j），層厚1.7~10.1m不等；X3層——微風(fēng)化流紋斑巖（J3j）。各地層的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表7-7。表7-7巖土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)綜合統(tǒng)計(jì)表層號(hào)巖性孔號(hào)樣底深度重型(2)動(dòng)探試驗(yàn)驗(yàn)N63.5巖石飽和極限抗抗壓強(qiáng)度Rb承載力建議值地基土容許承載力[σ0]]鉆孔灌注樁樁周土極限摩阻阻力τi樁側(cè)土極限端阻阻力σRm擊MPakPakPakPa=9\*ROMANIX含粘性土碎石24400140X1強(qiáng)風(fēng)化層80090X2中等風(fēng)化層GK14.341.720005509000X3微風(fēng)化層GK112.5118.0400014000㈡對(duì)項(xiàng)目建設(shè)條件的理解1.橋型方案⑴主跨跨徑首先考察工程地質(zhì)縱斷面圖（見(jiàn)下圖），從圖中可得到橋軸線處的如下信息：圖7-2工程地質(zhì)縱斷面圖·陸域、海域全線幾乎無(wú)覆蓋層?！に狼闆r見(jiàn)下表7-8。表7-8橋軸線處水道寬度表單位：（m）水深北汊南汊0m等深線364157010m等深線336149620m等深線288142030m等深線196131440m等深線139107450m等深線90985根據(jù)上述信息，同時(shí)考慮水流條件，可以注意到：·本橋的主跨跨徑已不由通航要求控制，而由橋位處的水文、地質(zhì)條件控制?！に谢A(chǔ)施工難度極大，即便是近岸處搭設(shè)臨時(shí)設(shè)施，其“生根”亦具有相當(dāng)大的難度。因此，采用老虎山設(shè)塔、兩個(gè)大跨分別跨越南北汊水道的方式是比較合適的，對(duì)減小施工難度、縮短工期、降低工程造價(jià)等都大有裨益。綜合考慮兩岸的地形條件（見(jiàn)下節(jié)）及結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求后，主跨跨徑宜選取為1650m。⑵橋型方案眾所周知，梁式橋、拱橋、斜拉橋及懸索橋等橋型方案都有其適用的跨徑范圍，也是其經(jīng)濟(jì)跨徑范圍。本橋的主跨跨徑已超出梁式橋、拱橋、斜拉橋的適用跨徑范圍，屬于懸索橋的適用跨徑范圍，故采用懸索橋方案是合適的。懸索橋——這一古老的橋型方案具有跨越能力大、力學(xué)圖式簡(jiǎn)單明確的特點(diǎn)，自從美國(guó)布魯克林橋——這座現(xiàn)代大跨徑懸索橋的建成，它重新迸發(fā)出了強(qiáng)大的生命力。隨著各國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷增長(zhǎng)，建橋技術(shù)亦飛速發(fā)展、并日趨成熟，大跨徑懸索橋接二連三建成，跨徑不斷增加，從目前國(guó)內(nèi)外的成功橋例（見(jiàn)表7-9）看，懸索橋的適用跨徑已達(dá)到了2000m，同時(shí)國(guó)內(nèi)的懸索橋建橋技術(shù)已比較成熟。表7-9國(guó)內(nèi)外大跨徑懸索橋一覽表橋名主跨跨徑（m）結(jié)構(gòu)體系所在地目前狀態(tài)明石海峽大橋1991三跨簡(jiǎn)支日本已建成大帶大橋1624三跨連續(xù)，連續(xù)續(xù)長(zhǎng)度為26944m。丹麥已建成潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江大橋1490單跨簡(jiǎn)支中國(guó)·江蘇建設(shè)中江陰長(zhǎng)江大橋1385單跨簡(jiǎn)支中國(guó)·江蘇已建成青馬大橋1377兩跨連續(xù)，連續(xù)續(xù)長(zhǎng)度為17322m中國(guó)·香港已建成2.橋軸線布置圖7-3是根據(jù)招標(biāo)文件提供的“原始資料”及確定的主跨跨徑形成的橋位平面圖，從圖中可注意到：·位于老虎山的北塔各角點(diǎn)均未進(jìn)入陡坎區(qū)域，位置是比較合適的；·南塔的左側(cè)塔柱基礎(chǔ)完全入水，圖中點(diǎn)A距0m等深線的距離約為35m，該處水深約為7m。而XX水道的水流特點(diǎn)就是流速大、且有強(qiáng)烈旋渦，雖然南塔離岸不遠(yuǎn)，水流流速減小，但水流流態(tài)更為復(fù)雜。南塔的左側(cè)塔柱基礎(chǔ)完全入水，基礎(chǔ)施工難度大，這與一跨跨越南汊、從而減小施工難度的主跨跨徑擬定原則是相矛盾的，因此，南塔的位置需要作適當(dāng)調(diào)整。圖7-3橋位平面圖（根據(jù)招標(biāo)文件）南塔位置進(jìn)行調(diào)整有兩種方式可使得南塔完全上岸：第一種方式，橋軸線位置不變，南塔順橋軸線向南移動(dòng)；第二種方式，將橋軸線適當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)、平移。第一種方式，根據(jù)橋軸線與岸線的相對(duì)關(guān)系，需要移動(dòng)58m，南塔才能完全上岸，但其外側(cè)輪廓線仍十分接近0m等深線（見(jiàn)圖7-3）。這樣主跨跨徑需由1650m加大至1708m。顯然，這種方式是不可取的。為此，我們對(duì)第二種方式進(jìn)行了深入研究，通過(guò)南塔位置、南錨開(kāi)挖量、接線等方面的綜合比較（見(jiàn)圖7-4、表7-10），擬采用橋軸線繞北塔中心逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)1.7°的方式調(diào)整橋軸線，使得南塔完全上岸。并得出一個(gè)結(jié)論，橋軸線不宜繼續(xù)旋轉(zhuǎn)或平移，否則：南接線的線形指標(biāo)繼續(xù)下降，無(wú)法滿足車(chē)速80km/h（工可線形按此標(biāo)準(zhǔn)控制）的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；B區(qū)地面標(biāo)高繼續(xù)增大，南錨及引道開(kāi)挖量增加較多。圖7-4橋位位平面圖（投投標(biāo)方案）表7-10橋軸線線比較表項(xiàng)目原橋軸線現(xiàn)橋軸線備注XX島接線圓曲線半徑2000m1936m緩和曲線要素A=632，LLs=2000A=539，LLs=1550A區(qū)條件距海稍遠(yuǎn)，施工工難度稍小小。距海稍近，施工工難度稍大大。南塔位置左側(cè)塔柱基礎(chǔ)完完全入水。完全上岸。B區(qū)條件地面標(biāo)高較低，南南錨及引道道開(kāi)挖量較較小。地面標(biāo)高較高，南南錨及引道道開(kāi)挖量較較大。但地地質(zhì)條件有有所改善。XX島接線圓曲線半徑740m700m規(guī)定值為7000緩和曲線要素A=322，LLs=1440A=324，LLs=1550與錨碇的相對(duì)關(guān)關(guān)系錨碇范圍內(nèi)為直直線。緩和曲線伸入錨錨碇92mm，最大偏偏移值為11.24mm。錨碇IP點(diǎn)低于于梁底，纜纜、梁交點(diǎn)點(diǎn)處偏移值值不大，結(jié)結(jié)構(gòu)能夠適適應(yīng)。注：表中“規(guī)定定值”為車(chē)速80km//h互通區(qū)區(qū)主線的極極限最小值值。3.結(jié)構(gòu)體系系及橋跨布布置⑴結(jié)構(gòu)體系北邊跨（XX島島——老虎山）根根據(jù)前述的的建設(shè)條件件，采用加加勁梁懸吊吊的方式是是比較適宜宜的；而南南邊跨，則則因橋軸線線調(diào)整后，南南塔及南錨錨均已上岸岸，南邊跨跨均在岸上上，所以南南邊跨宜根根據(jù)地形條條件采用引引橋或引道道方案。根據(jù)XX島橋位位處的地形形條件，北北邊跨的長(zhǎng)長(zhǎng)度應(yīng)小于于600m，北邊跨跨及主跨的的總長(zhǎng)度應(yīng)應(yīng)小于22500m。表7-9所列的國(guó)國(guó)內(nèi)外大跨跨徑懸索橋橋的成功橋橋例表明，長(zhǎng)長(zhǎng)達(dá)22500m的連續(xù)加加勁梁完全全能夠通過(guò)過(guò)合理地選選擇加勁梁梁約束系統(tǒng)統(tǒng)來(lái)適應(yīng)各各種荷載要要求，同時(shí)時(shí)提高了結(jié)結(jié)構(gòu)整體性性和行車(chē)舒舒適性。我我們?cè)趯?duì)本本橋所將承承受的各種種荷載及表表7-9所列的成成功橋例進(jìn)進(jìn)行深入研研究、并計(jì)計(jì)算分析后后，選擇了了加勁梁約約束系統(tǒng)（見(jiàn)見(jiàn)下文），該該系統(tǒng)可保保證22500m長(zhǎng)的加勁勁梁能適應(yīng)應(yīng)各種荷載載要求，因因此本橋加加勁梁擬采采用兩跨連連續(xù)結(jié)構(gòu)。⑵橋跨布置本橋的橋跨布置置實(shí)際就是是塔、錨的的位置。前前述的“㈡2.”已明確了了南、北塔塔位置，以以下需要對(duì)對(duì)南、北錨錨的位置進(jìn)進(jìn)行研究，以以確定橋跨跨布置。本橋錨碇位置的的選擇很大大程度上取取決于地形形條件。①北錨首先，考察北岸岸的地形（見(jiàn)見(jiàn)圖7-5）。該處的地形較為為明確，錨錨碇只能布布置在圖示示的范圍，原原因是：如如向中跨方方向移動(dòng)，則則錨碇將入入水，且水水深很快將將達(dá)到13m，如背中中跨方向移移動(dòng)，錨碇碇亦將入水水。根據(jù)前前述的自然然條件，錨錨碇水中施施工將面臨臨臨時(shí)支擋擋、封底等等諸多難點(diǎn)點(diǎn)，代價(jià)較較大。因此此，北錨應(yīng)應(yīng)布置在圖圖示范圍內(nèi)內(nèi)，并盡量量靠近中跨跨方向，以以減小邊跨跨加勁梁長(zhǎng)長(zhǎng)度、降低低工程造價(jià)價(jià)。按照這這一思路，北北錨布置于于圖示位置置，北邊跨跨長(zhǎng)度為565m。圖7-5北錨錨處地形圖圖②南錨再考察南邊的地地形（見(jiàn)圖圖7-6）。根據(jù)錨碇的受力力特點(diǎn)，可可以注意到到，南邊跨跨范圍內(nèi)有有A、B兩個(gè)區(qū)域域適合布置置錨碇，兩兩個(gè)區(qū)域前前方均有隆隆起的山脊脊，既可以以利用山脊脊抵擋主纜纜傳遞到錨錨碇的巨大大拉力，又又可以減少少山體開(kāi)挖挖量，這對(duì)對(duì)增加安全全度、減小小錨碇的工工程量極為為有利。圖7-6南邊邊跨地形圖圖如南錨布置在AA區(qū)，則南南邊跨長(zhǎng)度度為280m，邊中跨跨偏小，僅僅為0.17（如此小小的邊中跨跨比尚無(wú)先先例），這這樣布置雖雖然有利于于提高結(jié)構(gòu)構(gòu)的總體剛剛度，但不不利之處較較多，主要要有：纜力力增大較多多，背索索索股增加較較多，為38股、達(dá)23%，增加的的索股在主主鞍的錨固固難度極大大；在同等等的地形、地地質(zhì)條件下下，錨碇規(guī)規(guī)模增大；；與北邊跨跨的長(zhǎng)度差差別太大，對(duì)對(duì)全橋的景景觀效果影影響較大。如如南錨布置置在B區(qū)，則南南邊跨長(zhǎng)度度為485m，邊中跨跨適中，為為0.29，這樣布布置：結(jié)構(gòu)構(gòu)的總體剛剛度能夠滿滿足要求；；背索索股股增加不多多，為2股，增加加的索股在在主鞍的錨錨固難度不不大；錨碇碇規(guī)模較AA區(qū)??；同同時(shí)與北邊邊跨的長(zhǎng)度度差別不大大，全橋的的景觀效果果較好。因因此，南錨錨布置于圖圖示的位置置，南邊跨跨的長(zhǎng)度為為485m。③結(jié)論綜上所述，本橋橋的橋跨布布置為565++16500+4855m。4.加勁梁大跨徑懸索橋的的加勁梁不不是主要的的承重構(gòu)件件，在承受受活載方面面的功能已已蛻化為局局部性的（主主要功能只只是將活載載傳給吊索索），其截截面形狀及及尺寸更多多地取決于于抗風(fēng)要求求、寬度及及吊索間距距，與跨度度關(guān)系不大大。本橋的寬跨比（計(jì)計(jì)入吊索區(qū)區(qū)及風(fēng)嘴后后）較小，又又位處受臺(tái)臺(tái)風(fēng)影響頻頻繁的地區(qū)區(qū)，風(fēng)況多多、風(fēng)速大大，因而對(duì)對(duì)加勁梁的的抗風(fēng)要求求比較高。為為此，本次次投標(biāo)著眼眼點(diǎn)是結(jié)構(gòu)構(gòu)抗風(fēng)性能能，擬定了了中分帶拉拉開(kāi)的雙箱箱斷面、敞敞開(kāi)式格構(gòu)構(gòu)的雙箱斷斷面及單箱箱斷面（見(jiàn)見(jiàn)附圖）三三種斷面型型式進(jìn)行研研究，雙箱箱斷面中分分帶在工程程可行性研研究的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，初擬擬拉開(kāi)至5m；雙箱格格構(gòu)斷面參參照國(guó)外工工程實(shí)例，內(nèi)內(nèi)側(cè)兩個(gè)車(chē)車(chē)道采用敞敞開(kāi)式格構(gòu)構(gòu)。而梁高高是借鑒同同類(lèi)工程的的經(jīng)驗(yàn)、并并結(jié)合抗風(fēng)風(fēng)要求擬定定的，適當(dāng)當(dāng)增大梁高高，以提高高加勁梁的的抗扭剛度度，中分帶帶拉開(kāi)的雙雙箱斷面、敞敞開(kāi)式格構(gòu)構(gòu)的雙箱斷斷面梁高擬擬定為3.5m，單箱斷斷面梁高擬擬定為5m。5.錨碇錨碇的型式多種種多樣，主主要有重力力式擴(kuò)大基基礎(chǔ)錨、重重力式嵌巖巖錨、隧道道錨三類(lèi)。錨錨碇型式主主要受控于于錨碇處的的地質(zhì)、地地形條件，根根據(jù)錨碇處處的地質(zhì)、地地形條件，我我們對(duì)三種種錨碇型式式的適用性性進(jìn)行了探探討。圖7-7北錨錨處巖石狀狀況南錨、北錨處的的地質(zhì)條件件是比較好好的，這一一點(diǎn)可以從從現(xiàn)場(chǎng)情況況及“原始資料”兩方面得得到證實(shí)。圖7-7是北錨處的現(xiàn)場(chǎng)照片，從巖石出露情況看，北錨處的巖石情況較好；圖7-6中的A區(qū)前沿的山脊現(xiàn)有一采石場(chǎng)，開(kāi)采出的石料可用于包括混凝土骨料的多種用途，南錨處的巖石情況與北錨相同，也是比較好的。綜合“原始資料”提供的情況看，南錨、北錨處的不僅巖石情況較好，而且覆蓋層薄，計(jì)入強(qiáng)風(fēng)化巖層，厚度才3～9m，因此，可以判定南錨、北錨處的地質(zhì)條件是比較好的。⑴北錨圖7-8是北錨處處的縱斷面面圖，圖中中的左、右右側(cè)縱斷面面是按照錨錨碇初擬寬寬度60m繪出的。根根據(jù)圖7-8所示的地地形情況，本本橋出鞍角角的選擇直直接影響北北錨的型式式。本橋的北邊跨是是懸吊的，受受邊跨短吊吊桿長(zhǎng)度及及加勁梁無(wú)無(wú)索區(qū)長(zhǎng)度度限制，錨錨碇處的IIP點(diǎn)須高高于橋面，入入鞍角為10.88°（與水平平線夾角，下下同）。出出鞍角一般般小于45°，否則位位于角平分分線的支墩墩將承受很很大的水平平力，實(shí)施施效果有可可能是“得不償失”。暫且取取出鞍角為為45°，可以注注意到，右右側(cè)縱斷面面處錨體上上的覆蓋部部分較薄，最最大處僅為為21.55m，據(jù)此，北北錨如采用用隧道錨，不不僅開(kāi)挖時(shí)時(shí)頂部覆蓋蓋部分將會(huì)會(huì)挖通，同同時(shí)錨體上上的覆蓋部部分“壓不住”錨體。因因此北錨不不宜采用隧隧道錨。考慮到錨碇處的的IP點(diǎn)高于于地面較多多，最小為為29.33m，且地基基承載力較較高，北錨錨擬采用重重力式擴(kuò)大大基礎(chǔ)錨。圖7-8北錨錨處的縱斷斷面圖⑵南錨圖7-9是南錨處處的縱斷面面圖，圖中中的左、右右側(cè)縱斷面面是按照錨錨碇初擬寬寬度55m繪出的。根根據(jù)圖7-6所示的地地形及路線線情況，南南錨采用重重力式擴(kuò)大大基礎(chǔ)錨顯顯然是不經(jīng)經(jīng)濟(jì)、不合合理的。本橋的南邊跨是是不吊的，錨錨碇處的IIP點(diǎn)宜盡盡量壓低，這這樣可盡量量減小水平平力的力臂臂，對(duì)提高高錨碇的抗抗傾覆能力力、基底應(yīng)應(yīng)力的均勻勻性都大有有好處，按按照初擬的的IP點(diǎn)位置置，入鞍角角為19.11°。與北錨錨構(gòu)思相同同，出鞍角角暫按45°考慮，可可以注意到到，右側(cè)縱縱斷面處錨錨體上的覆覆蓋部分仍仍然較薄，最最大處僅為為31.55m，因此該該錨位同樣樣不宜采用用隧道錨。而而采用嵌巖巖錨則優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)頗多，由由于錨體上上的覆蓋部部分較薄，開(kāi)開(kāi)挖方量不不大，同時(shí)時(shí)可依照山山體走勢(shì)開(kāi)開(kāi)挖齒坎，充充分發(fā)揮基基巖的抵抗抗力，對(duì)減減小錨碇的的規(guī)模很有有好處，因因此該錨位位宜采用重重力式嵌巖巖錨。圖7-9南錨錨處的縱斷斷面圖前文所述，南錨錨位處不宜宜采用隧道道錨的主要要原因是錨錨體上的覆覆蓋部分較較薄，根據(jù)據(jù)南邊跨的的地形情況況，錨位向向中跨方向向移動(dòng)應(yīng)可可以找到一一個(gè)位置解解決覆蓋部部分較薄的的問(wèn)題，可可以采用隧隧道錨方案案。經(jīng)過(guò)對(duì)對(duì)南邊跨地地形的深入入研究，錨錨位向中跨跨方向移動(dòng)動(dòng)115m，即可采采用隧道錨錨方案（見(jiàn)見(jiàn)圖7-10）。此時(shí)時(shí)，南邊跨跨長(zhǎng)度為370m，邊中跨跨比為0.2224，背索索索股需增加加14股，錨固固有一定難難度。圖7-10南南錨處采用用隧道錨方方案布置圖圖對(duì)上述兩個(gè)錨位位的兩種錨錨碇方案，經(jīng)經(jīng)過(guò)工程量量計(jì)算及造造價(jià)測(cè)算，隧隧道錨方案案與嵌巖錨錨相比不占占優(yōu)勢(shì)；同同時(shí)，鑒于于隧道錨方方案對(duì)基巖巖的完整性性要求較高高，而目前前對(duì)南邊跨跨范圍內(nèi)的的基巖情況況尚未摸清清，因此，本本次投標(biāo)南南邊跨長(zhǎng)度度仍擬采用用485m、同時(shí)南南錨擬采用用重力式嵌嵌巖錨。6.索塔及基基礎(chǔ)⑴索塔①索塔材料懸索橋的索塔目目前有鋼塔塔和混凝土土塔兩種型型式。鋼塔塔自重輕，施施工快速、簡(jiǎn)簡(jiǎn)便，但造造價(jià)高、后后期維護(hù)費(fèi)費(fèi)用較高；；而混凝土土塔自重大大，施工速速度較慢，是是控制工期期的一個(gè)重重要因素，但但造價(jià)低、后后期維護(hù)費(fèi)費(fèi)用少。關(guān)關(guān)于兩種索索塔材料的的比選，我我們?cè)谄渌罂鐝叫毙崩瓨?、懸懸索橋上已已開(kāi)展過(guò)多多次，認(rèn)為為本橋索塔塔采用混凝凝土結(jié)構(gòu)是是可行的、合合理的、經(jīng)經(jīng)濟(jì)的。②索塔型式懸索橋的索塔型型式是由其其受力特點(diǎn)點(diǎn)決定的，一一般為門(mén)式式框架結(jié)構(gòu)構(gòu)。本橋的的索塔總高高度為202..98～203..48m，從塔柱柱穩(wěn)定性及及其受力要要求考慮，塔塔柱之間擬擬設(shè)置三道道橫向連接接。南塔是是主、引橋橋的分界點(diǎn)點(diǎn)，因此設(shè)設(shè)置了下橫橫梁，以布布置各種加加勁梁約束束裝置；其其下塔柱高高度不大，僅31.2m，因此承臺(tái)之間未設(shè)橫系梁。北塔則不同于南塔，根據(jù)下文“8.加勁梁約束系統(tǒng)”的布置情況，北塔處未布置豎向支座及抗風(fēng)支座，因而不設(shè)下橫梁，僅設(shè)兩個(gè)鋼制牛腿，以安裝抗扭阻尼器；由此，中橫梁至承臺(tái)頂?shù)母叨冗_(dá)107.48m，因此在承臺(tái)之間設(shè)置橫系梁。而塔柱型式的選選擇主要考考慮抗風(fēng)要要求及景觀觀效果：·抗風(fēng)要求本橋的索塔按照照正常的施施工進(jìn)度，施施工約需9個(gè)月，而而北塔由于于孤懸于老老虎山，施施工條件不不好，施工工周期會(huì)更更長(zhǎng)，索塔塔施工經(jīng)過(guò)過(guò)臺(tái)風(fēng)期的的可能性極極大。加之之索塔較高高，頂標(biāo)高高為224..98m（不含主主索鞍），作作為混凝土土索塔，施施工期間裸裸塔的抗風(fēng)風(fēng)問(wèn)題應(yīng)引引起足夠的的重視。裸塔的抗風(fēng)問(wèn)題題主要為兩兩個(gè)方面，一一方面是渦渦激振問(wèn)題題，一方面面是塔柱的的風(fēng)阻系數(shù)數(shù)問(wèn)題、即即風(fēng)荷載效效應(yīng)問(wèn)題。目目前的大量量研究及成成功橋例表表明：鋼塔塔由于自重重較輕，渦渦激振問(wèn)題題較為突出出，四角開(kāi)開(kāi)矩形缺口口的矩形斷斷面制振效效果較好；；混凝土塔塔自重較大大，渦激振振問(wèn)題不突突出。因此此，鋼塔塔塔柱多采用用四角開(kāi)矩矩形缺口的的矩形斷面面（見(jiàn)圖7-11），而混混凝土塔塔塔柱則更多多地考慮盡盡量減小風(fēng)風(fēng)阻系數(shù)、從從而減小風(fēng)風(fēng)荷載，多多采用圓倒倒角的矩形形斷面（見(jiàn)見(jiàn)圖7-11）。圖7-11鋼鋼塔、混凝凝土塔塔柱柱常用斷面面圖本橋的索塔由于于高度大、橋橋位處風(fēng)速速大，目前前成功的混混凝土塔橋橋例尚未覆覆蓋本橋（見(jiàn)見(jiàn)表7-11），本橋橋索塔是否否發(fā)生渦激激振問(wèn)題，尚尚需在初步步設(shè)計(jì)階段段通過(guò)索塔塔氣動(dòng)模型型試驗(yàn)進(jìn)行行研究?？伎紤]到本橋橋的塔基支支承于質(zhì)地地堅(jiān)硬的基基巖，索塔塔的風(fēng)荷載載效應(yīng)問(wèn)題題可通過(guò)適適當(dāng)增加塔塔柱及基礎(chǔ)礎(chǔ)尺寸、適適當(dāng)增加鋼鋼筋配置予予以解決，因因此本次投投標(biāo)塔柱擬擬采用四角角開(kāi)矩形缺缺口的矩形形斷面。表7-11大跨徑徑斜拉橋、懸懸索橋混凝凝土索塔工工程類(lèi)比表表橋名橋型方案索塔距水面高度度（m）基本風(fēng)速V100(m/s))備注丹麥大帶大橋懸索橋25431.37法國(guó)諾曼底大橋橋斜拉橋202.7？地處塞納河口，面面臨大西洋洋塞納灣，風(fēng)風(fēng)力應(yīng)小于于本橋。XX大橋懸索橋224.9836.6·景觀要求XX市擁有兩個(gè)個(gè)國(guó)家級(jí)和和兩個(gè)省級(jí)級(jí)重點(diǎn)風(fēng)景景名勝區(qū)，是是名副其實(shí)實(shí)的黃金旅旅游區(qū)，作作為連接旅旅游區(qū)與大大陸的紐帶帶，整個(gè)連連島工程的的景觀要求求都比較高高，連島工工程應(yīng)成為為XX一連串串新的景點(diǎn)點(diǎn)；同時(shí)，連連島工程由由5座風(fēng)格各各異的跨海海大橋組成成，本身就就是一座橋橋梁博物館館。作為大大陸連島工工程的重要要組成部分分，XX大橋的的景觀要求求亦較高，而而索塔造型型又是懸索索橋景觀效效果的核心心，為此，我我們?cè)趶V泛泛調(diào)研的基基礎(chǔ)上，擬擬定了兩種種索塔型式式，見(jiàn)附圖圖。這兩種種索塔有別別于國(guó)內(nèi)的的其他索塔塔型式，造造型新穎，塔塔柱尺寸從從塔底至塔塔頂以柔和和的線條逐逐漸縮小，給給人以強(qiáng)烈烈的提升感感，顯得剛剛勁有力；；第一、二二方案的索索塔橫梁簡(jiǎn)簡(jiǎn)潔明快，第第三方案的的索塔橫梁梁由多根鋼鋼撐組成，更更加突出了了索塔的剛剛勁。⑵索塔基礎(chǔ)本橋索塔處覆蓋蓋層較薄，橫橫橋向地形形起伏較大大，采用擴(kuò)擴(kuò)大基礎(chǔ)勢(shì)勢(shì)必造成兩兩根塔柱高高度不一，這這對(duì)全橋的的景觀效果果較為不利利，相比之之下，嵌巖巖樁是比較較合適的基基礎(chǔ)型式，該該樁基可以以借鑒已完完工的桃夭夭門(mén)大橋索索塔基礎(chǔ)施施工經(jīng)驗(yàn)，采采用挖孔的的形式成孔孔，這對(duì)加加快施工進(jìn)進(jìn)度、降低低工程造價(jià)價(jià)是十分有有利的。因因此，本橋橋索塔基礎(chǔ)礎(chǔ)擬采用挖挖孔嵌巖樁樁基礎(chǔ)。7.纜索系統(tǒng)統(tǒng)⑴主纜矢跨比矢跨比是懸索橋橋剛度的重重大影響因因素之一，矢矢跨比越小小，纜力就就越大，重重力剛度就就越大，活活載作用下下加勁梁的的撓度就越越小，但工工程造價(jià)就就越大（涉涉及塔高、錨錨碇規(guī)模等等）；矢跨跨比越大，則則結(jié)論相反反。主纜矢矢跨比往往往是重力剛剛度與工程程造價(jià)之間間的平衡點(diǎn)點(diǎn)，它的取取值范圍一一般是1/9～1/11。本橋的塔、錨均均位于岸上上，基底落落于微風(fēng)化化流紋斑巖巖，流紋斑斑巖是一種種質(zhì)地較好好的巖石，纜纜力適當(dāng)增增大一些，對(duì)對(duì)塔、錨的的工程規(guī)模模影響不大大，因此，本本橋主纜矢矢跨比參照照以往的工工程經(jīng)驗(yàn)，取取為1/100.5。⑵標(biāo)準(zhǔn)吊索間距基于以下兩方面面原因，本本橋標(biāo)準(zhǔn)吊吊索間距擬擬采用18m。·本橋?yàn)殡p向四車(chē)車(chē)道高速公公路特大橋橋，標(biāo)準(zhǔn)寬寬度為22.55m，寬度不不寬，無(wú)論論采用前述述的何種斷斷面型式，加加勁梁每延延米重不超超過(guò)12t，18m長(zhǎng)的梁段段重量不超超過(guò)216t；·橋位處水深、流流急，且無(wú)無(wú)覆蓋層，運(yùn)運(yùn)梁船難以以拋錨，需需采用動(dòng)力力定位。梁梁段長(zhǎng)度適適當(dāng)加長(zhǎng)，有有利于縮短短工期、降降低施工難難度。8.加勁梁約約束系統(tǒng)加勁梁在活載、溫溫度、風(fēng)、地地震等多種種荷載作用用下，將產(chǎn)產(chǎn)生橫、縱縱、豎三個(gè)個(gè)方向的位位移及扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變形，同同時(shí)。加勁勁梁變形的的特點(diǎn)是：：在溫度、活活載等緩慢慢荷載作用用下，加勁勁梁的變形形較小、速速度較慢；；而在大風(fēng)風(fēng)、地震等等劇烈荷載載作用下，加加勁梁的變變形大、速速度快；在在一種荷載載作用下，加加勁梁可能能在多方向向上產(chǎn)生變變形。因此此，對(duì)加勁勁梁的約束束形式應(yīng)提提高到系統(tǒng)統(tǒng)工程的角角度進(jìn)行研研究，協(xié)調(diào)調(diào)橫、縱、豎豎三個(gè)方向向及扭轉(zhuǎn)的的約束形式式，從而選選擇合理的的加勁梁約約束系統(tǒng)，使使得連續(xù)長(zhǎng)長(zhǎng)度達(dá)22155m的加勁梁梁適應(yīng)各種種荷載，同同時(shí)保證結(jié)結(jié)構(gòu)安全及及耐久性。⑴豎向約束本橋加勁梁可在在三個(gè)位置置設(shè)豎向支支座，即北北錨、北塔塔和南塔。本本橋加勁梁梁為兩跨連連續(xù)，在北北塔處設(shè)豎豎向支座，加加勁梁將產(chǎn)產(chǎn)生很大的的負(fù)彎矩，導(dǎo)導(dǎo)致加勁梁梁無(wú)法承受受或需大大大補(bǔ)強(qiáng)，因因此，僅在在北錨和南南塔設(shè)豎向向支座。該豎向支座擬采采用雙向活活動(dòng)支座，以以下重點(diǎn)闡闡述支座橫橫向活動(dòng)性性的考慮：：連續(xù)長(zhǎng)度達(dá)22215m的加勁梁梁在日照溫溫差作用下下的變形是是比較復(fù)雜雜的，不僅僅縱向及橫橫向產(chǎn)生伸伸縮變形，同同時(shí)橫向發(fā)發(fā)生側(cè)彎，從從而在豎向向支座處產(chǎn)產(chǎn)生橫向轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角位移。如如豎向支座座采用單向向活動(dòng)支座座，其上、下下盆橫向間間隙很小，能能適應(yīng)的橫橫向伸縮位位移及轉(zhuǎn)角角位移很小小，在日照照溫差作用用下，支座座上、下盆盆互相卡住住，除影響響加勁梁的的自由伸縮縮外，長(zhǎng)年年累月下來(lái)來(lái)，往往是是上盆被“憋”壞，國(guó)內(nèi)內(nèi)同類(lèi)型橋橋梁中有這這樣的工程程實(shí)例。因因此，本橋橋豎向支座座采用雙向向活動(dòng)支座座。⑵橫向約束目前國(guó)內(nèi)多座大大跨徑斜拉拉橋、懸索索橋的橫向向約束一般般都采用抗抗風(fēng)支座。抗抗風(fēng)支座是是球面支座座，不約束束加勁梁的的橫向轉(zhuǎn)角角位移及縱縱向位移，僅僅對(duì)加勁梁梁橫向水平平位移進(jìn)行行約束（該該約束是剛剛性約束）。本橋橫向擬在北北錨和南塔塔設(shè)置抗風(fēng)風(fēng)支座，布布置于加勁勁梁中心線線處；在北北塔處設(shè)置置粘滯阻尼尼器，布置置于加勁梁梁兩側(cè)。具具體考慮如如下：①北錨和南塔采用抗風(fēng)支座的的原因是抗抗風(fēng)支座造造價(jià)低于粘粘滯阻尼器器。抗風(fēng)支座布置于于加勁梁中中心線處的的原因是：：布置于加加勁梁兩側(cè)側(cè)，抗風(fēng)支支座對(duì)加勁勁梁橫向的的溫度變形形是剛性約約束，加勁勁梁相應(yīng)部部位將產(chǎn)生生較大的局局部應(yīng)力；；布置于加加勁梁中心心線處則不不同，加勁勁梁中心線線是橫向溫溫度變形零零點(diǎn)，該處處設(shè)約束對(duì)對(duì)加勁梁橫橫向受力沒(méi)沒(méi)有影響。②北塔北塔處的加勁梁梁與索塔之之間處理成成無(wú)約束是是不可取的的，因在地地震荷載作作用下，如如加勁梁發(fā)發(fā)生一段位位移后再接接觸索塔，由由于加速度度的影響，索索塔將無(wú)法法承受巨大大的地震沖沖擊力。因因此，北塔塔處的加勁勁梁與索塔塔之間必須須設(shè)置橫向向約束?？癸L(fēng)支座與粘滯滯阻尼器相相比較，設(shè)設(shè)置抗風(fēng)支支座將產(chǎn)生生如下兩個(gè)個(gè)不利之處處：·不論抗風(fēng)支座布布置在加勁勁梁兩側(cè)還還是中心線線處，加勁勁梁在橫向向?yàn)閮煽邕B連續(xù)梁，在在溫度荷載載作用下，北北塔處加勁勁梁將產(chǎn)生生橫向彎矩矩，北塔亦亦需承受較較大的水平平力?！と绮贾糜诩觿帕毫簝蓚?cè)，加加勁梁因日日照溫差發(fā)發(fā)生橫向側(cè)側(cè)彎時(shí)，抗抗風(fēng)支座的的工作狀態(tài)態(tài)與豎向支支座采用單單向活動(dòng)支支座時(shí)的支支座橫向工工作狀態(tài)類(lèi)類(lèi)似，將影影響抗風(fēng)支支座的耐久久性。因此，北塔處不不宜設(shè)置抗抗風(fēng)支座。而粘滯阻尼器則則不同，加加勁梁在溫溫度、活載載等緩慢荷荷載作用下下，橫向位位移速度小小，此時(shí)粘粘滯阻尼器器呈自由狀狀態(tài)，對(duì)加加勁梁不產(chǎn)產(chǎn)生約束；；在大風(fēng)、地地震等劇烈烈荷載作用用下，加勁勁梁橫向位位移速度很很大，此時(shí)時(shí)粘滯阻尼尼器與荷載載作用同步步開(kāi)始工作作，對(duì)加勁勁梁產(chǎn)生剛剛性約束，從從而將大風(fēng)風(fēng)、地震等等荷載傳遞遞至索塔。粘粘滯阻尼器器可使得加加勁梁在北北塔處適應(yīng)應(yīng)各種荷載載要求，因因此，在北北塔處橫向向擬設(shè)置粘粘滯阻尼器器。目前國(guó)國(guó)內(nèi)上海盧盧浦大橋、重重慶鵝公巖巖大橋等多多座特大橋橋上已安裝裝該裝置，見(jiàn)見(jiàn)圖7-12。粘滯阻尼器布置置于加勁梁梁兩側(cè)的主主要原因是是：前述北北塔處不設(shè)設(shè)豎向支座座，如粘滯滯阻尼器布布置于加勁勁梁兩側(cè)，則則粘滯阻尼尼器可“生根”于塔柱，北北塔可取消消下橫梁。圖7-12重重慶鵝公巖巖大橋阻尼尼器安裝圖圖⑶縱向約束縱向約束的目的的是限制加加勁梁的縱縱向位移及及改善伸縮縮裝置的受受力狀態(tài)。①縱向位移分析加勁梁縱向位移移方面主要要是風(fēng)荷載載、地震荷荷載及溫度度加活載三三者相比較較。風(fēng)荷載載與溫度加加活載相比比，已有大大量研究表表明，大跨跨徑懸索橋橋的加勁梁梁在縱向風(fēng)風(fēng)荷載作用用下產(chǎn)生的的位移小于于溫度加活活載產(chǎn)生的的縱向位移移，縱向位位移方面風(fēng)風(fēng)荷載不控控制。地震震荷載與溫溫度加活載載相比，經(jīng)經(jīng)計(jì)算分析析，本橋溫溫度加單跨跨活載產(chǎn)生生的縱向總總位移量最最大為1.944m，而100年超越概率2％的地震荷荷載作用下下的縱向位位移量為0.85～1.022m（因無(wú)場(chǎng)場(chǎng)地基巖的的動(dòng)參數(shù)，根根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，采采用修正規(guī)規(guī)范譜計(jì)算），由由此看來(lái)，縱縱向位移方方面地震荷荷載亦不控控制。因此，僅從縱向向位移方面面看，本橋橋可不設(shè)縱縱向約束。②伸縮裝置的受力力狀態(tài)分析析伸縮裝置完成縱縱向位移的的主構(gòu)件是是位移箱，它它在溫度、活活載等緩慢慢荷載作用用下可以逐逐步完成縱縱向位移。但但大風(fēng)、地地震等劇烈烈荷載則要要求在短短短的幾秒之之內(nèi)完成幾幾十厘米的的縱向位移移，這樣位位移箱較易易損壞。本橋一道2m的的伸縮裝置置損壞后，更更換難度大大，同時(shí)還還需終止交交通；其造造價(jià)亦不菲菲，約509萬(wàn)（建安安費(fèi)，下同同），是設(shè)設(shè)縱向約束束投入的約約二十倍。因因此，從伸伸縮裝置的的受力狀態(tài)態(tài)看，應(yīng)設(shè)設(shè)縱向約束束，以改善善伸縮裝置置的受力狀狀態(tài)，避免免伸縮裝置置損壞。③結(jié)論綜上所述，主要要考慮伸縮縮裝置的受受力狀態(tài)，本本橋加勁梁梁擬設(shè)縱向向約束。縱縱向約束擬擬采用粘滯滯阻尼器，其其理由同橫橫向所設(shè)的的粘滯阻尼尼器，不再再贅述。⑷扭轉(zhuǎn)約束前文所述，本橋橋由于在溫溫度作用下下支座的工工作狀態(tài)及及耐久性得得不到保證證，因而僅僅在北錨和和南塔設(shè)置置了共四個(gè)個(gè)豎向支座座，這些支支座在對(duì)加加勁梁提供供豎向約束束的同時(shí)，提提供扭轉(zhuǎn)約約束。這樣樣的配置，使使得加勁梁梁在活載、溫溫度作用下下的工作狀狀態(tài)能滿足足要求。但但在脈動(dòng)風(fēng)風(fēng)、地震等等沖擊荷載載作用，這這樣的配置置就顯薄弱弱了。為此此，需在北北塔處設(shè)置置液壓緩沖沖器或粘滯滯阻尼器，以以緩沖脈動(dòng)動(dòng)風(fēng)、地震震等沖擊荷荷載激勵(lì)下下的動(dòng)力響響應(yīng)，并提提供扭轉(zhuǎn)約約束。圖7-13是液壓緩緩沖器工作作圖解，丹丹麥大帶大大橋（如圖圖7-14）希臘Rioon-Anntiriion橋就就采用液壓壓緩沖器。圖7-13液壓緩緩沖器工作作圖解圖7-14丹丹麥大帶大大橋液壓緩緩沖器液壓緩沖器、粘粘滯阻尼器器兩者相比比，在外形形、可維護(hù)護(hù)性、可更更換性和可可實(shí)施性等等方面具有有相似之處處，但是其其工作原理理和使用效效果是有一一定區(qū)別的的。兩者約約束性能的的比較見(jiàn)表表7-12。表7-12兩兩種形式的的沖擊荷載載約束性能能比較類(lèi)型液壓緩沖約束粘滯阻尼約束工作原理慢速位移速度小小于V1時(shí)，相相當(dāng)于漂浮浮體系；當(dāng)當(dāng)快速位移移達(dá)到V22時(shí)，緩沖沖器產(chǎn)生額額定阻尼力力Rworrk，相當(dāng)當(dāng)于固結(jié)體體系。當(dāng)結(jié)構(gòu)發(fā)生縱飄飄擺動(dòng)時(shí)，阻阻尼器產(chǎn)生生的阻尼力力迅速增加加至設(shè)計(jì)阻阻尼力；增增加了飄浮浮體系的結(jié)結(jié)構(gòu)阻尼，起起到減小位位移反應(yīng)和和耗能作用用。力和速度關(guān)系曲線應(yīng)用實(shí)例丹麥大帶大橋、希希臘Rioon-Anntiriion橋重慶鵝公巖大橋橋、上海盧盧浦大橋主要考慮目前國(guó)國(guó)內(nèi)尚無(wú)液液壓緩沖器器這類(lèi)產(chǎn)品品，本次投投標(biāo)在北塔塔處擬采用用粘滯阻尼尼器，以對(duì)對(duì)加勁梁在在脈動(dòng)風(fēng)、地地震等沖擊擊荷載作用用下提供扭扭轉(zhuǎn)約束。⑸加勁梁約束系統(tǒng)統(tǒng)綜上所述，本橋橋的加勁梁梁約束系統(tǒng)統(tǒng)布置見(jiàn)圖圖7-15。圖7-15加加勁梁約束束系統(tǒng)布置置圖9.過(guò)橋管線線布置⑴兩根φ600mm水管管對(duì)應(yīng)于擬定的三三種加勁梁梁斷面型式式，初擬了了四個(gè)位置置進(jìn)行研究究，見(jiàn)圖7-16。雙箱格格構(gòu)式斷面面與雙箱斷斷面位置相相同，單箱箱斷面無(wú)位位置D。圖7-16水水管布置位位置比選圖圖①位置A位于箱梁內(nèi)部，敷敷設(shè)于U型加勁肋肋或底板上上。該位置的優(yōu)點(diǎn)是是：未改變變加勁梁的的外形、對(duì)對(duì)加勁梁的的氣動(dòng)性能能沒(méi)有影響響。但由于于鋼箱梁的的防腐要求求，兩側(cè)雙雙箱處理為為封閉結(jié)構(gòu)構(gòu)，內(nèi)部設(shè)設(shè)置抽濕系系統(tǒng)，過(guò)橋橋水管置于于箱內(nèi)，一一旦出現(xiàn)爆爆管，箱內(nèi)內(nèi)將可能充充滿水而無(wú)無(wú)任何警兆兆，導(dǎo)致結(jié)結(jié)構(gòu)破壞。從從結(jié)構(gòu)安全全考慮，位位置A不可取。②位置B懸掛于梁底。由于懸掛于梁底底，改變了了加勁梁的的外形，增增大了阻風(fēng)風(fēng)面積，對(duì)對(duì)加勁梁的的氣動(dòng)性能能有一定影影響；采用用懸掛式的的固定方法法，在水管管內(nèi)水的動(dòng)動(dòng)力荷載作作用下，緊緊固件將會(huì)會(huì)產(chǎn)生疲勞勞問(wèn)題，因因此，緊固固件應(yīng)進(jìn)行行疲勞試驗(yàn)驗(yàn)，對(duì)其性性能要求較較高；因鋼鋼箱梁需定定期檢修，梁梁底需埋設(shè)設(shè)軌道安裝裝檢查車(chē)，平平時(shí)靠在索索塔處，懸懸掛水管后后，檢查車(chē)車(chē)位置降低低，其行走走系統(tǒng)的強(qiáng)強(qiáng)度要求更更高；過(guò)橋橋水管懸掛掛于梁底，對(duì)對(duì)美觀亦有有影響。此此外，在我我國(guó)橋梁史史上有過(guò)懸懸掛式水管管脫落傷人人的教訓(xùn)。綜綜上所述，位位置B同樣不可可取。③位置C敷設(shè)于橋面中央央分隔帶。水管位于橋面上上，雖然增增大了阻風(fēng)風(fēng)面積，對(duì)對(duì)加勁梁的的氣動(dòng)性能能有影響，但但與防撞護(hù)護(hù)欄重疊了了較大部分分，因而對(duì)對(duì)加勁梁的的氣動(dòng)性能能影響不大大；便于安安裝、檢修修；對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)的影響僅僅體現(xiàn)為荷荷載效應(yīng)，因因此安全可可靠。如對(duì)對(duì)中央分隔隔帶的構(gòu)造造稍做處理理，即可遮遮蔽水管，對(duì)對(duì)美觀幾無(wú)無(wú)影響。因因此，水管管宜安放在在位置C。④位置D穿過(guò)雙箱的連接接橫梁中部部。該位置的優(yōu)點(diǎn)是是，未改變變加勁梁的的外形、對(duì)對(duì)加勁梁的的氣動(dòng)性能能沒(méi)有影響響；對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)的影響僅僅體現(xiàn)為荷荷載效應(yīng)，安安全可靠；；對(duì)大橋的的景觀效果果沒(méi)有影響響。但破壞壞了橫向連連接這一關(guān)關(guān)鍵構(gòu)件的的整體性，同同時(shí)與位置置C相比，檢檢修維護(hù)、更更換的難度度增大。因因此，位置置D遜于位置置C。⑤結(jié)論綜上所述，過(guò)橋橋水管擬安安放在位置置C。對(duì)于雙箱斷面，水水管即按圖圖7-16布置。對(duì)于雙箱格構(gòu)式式斷面及單單箱斷面，針針對(duì)位置CC，水管有有尚有兩種種布置方式式可供選擇擇（見(jiàn)圖7-17）：第一一種是高度度方向重疊疊，這樣充充分利用了了1.5m的中央分分隔帶凈寬寬，橋?qū)挷徊恍柙黾?，但但阻風(fēng)面積積較大，對(duì)對(duì)加勁梁的的氣動(dòng)性能能相對(duì)影響響較大；第第二種是寬寬度方向重重疊，這樣樣水管高度度小于防撞撞護(hù)欄高度度，阻風(fēng)面面積稍有增增大，對(duì)加加勁梁的氣氣動(dòng)性能相相對(duì)影響較較小，但橋橋?qū)捫柙黾蛹?.6m。圖7-17單單箱斷面水水管布置圖圖鑒于結(jié)構(gòu)抗風(fēng)性性能是本橋橋橋型方案案是否可行行的關(guān)鍵所所在，高度度方向重疊疊的布置方方式無(wú)異“雪上加霜”，因此，建建議采用寬寬度方向重重疊的布置置方式，適適當(dāng)增加橋橋?qū)挘员M盡可能減小小對(duì)結(jié)構(gòu)抗抗風(fēng)性能的的影響。⑵通信及電力橋架架四條通信及電力橋架架可設(shè)于鋼鋼箱內(nèi)，三三種加勁梁梁斷面型式式均有空間間可安排，見(jiàn)見(jiàn)附圖。通通信橋架在在桃夭門(mén)大大橋已敷設(shè)設(shè)，施工比比較順利。對(duì)對(duì)于電力橋橋架，鑒于于國(guó)內(nèi)尚無(wú)無(wú)高壓電纜纜過(guò)橋的先先例，同時(shí)時(shí)有可能存存在安全隱隱患，建議議慎重考慮慮。10.結(jié)構(gòu)耐耐久性本橋處于海洋環(huán)環(huán)境，各種種材料的構(gòu)構(gòu)件腐蝕速速率都比較較快，結(jié)構(gòu)構(gòu)的耐久性性問(wèn)題尤為為突出。結(jié)結(jié)構(gòu)的耐久久性設(shè)計(jì)是是一個(gè)系統(tǒng)統(tǒng)工程，它它涉及到設(shè)設(shè)計(jì)方法、施施工質(zhì)量、監(jiān)監(jiān)理控制及及管理部門(mén)門(mén)后期對(duì)結(jié)結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)護(hù)維修措施施等各方面面的內(nèi)容，因因此，設(shè)計(jì)計(jì)、施工、監(jiān)監(jiān)理及業(yè)主主四方應(yīng)緊緊密協(xié)作，共共同解決結(jié)結(jié)構(gòu)耐久性性各項(xiàng)措施施的實(shí)施問(wèn)問(wèn)題。防腐蝕措施的選選擇，應(yīng)根根據(jù)構(gòu)件的的重要性、使使用年限、所所處的腐蝕蝕環(huán)境、結(jié)結(jié)構(gòu)部位、施施工可能性性、維護(hù)方方法以及防防腐材料來(lái)來(lái)源等，經(jīng)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)濟(jì)比較后確確定。以下下防腐設(shè)計(jì)計(jì)方案是我我們根據(jù)經(jīng)經(jīng)驗(yàn)初擬的的，在以后后的設(shè)計(jì)階階段中，還還需進(jìn)行更更為深入的的研究。⑴鋼結(jié)構(gòu)本橋采用的鋼構(gòu)構(gòu)件主要為為加勁梁，加加勁梁位于于海洋大氣氣區(qū)。如不不采取防腐腐措施，其其年單面腐腐蝕速率為為0.05～0.100mm/年，加勁勁梁將很快快退出工作作，因此，加加勁梁必須須采取防腐腐措施才能能達(dá)到一定定的設(shè)計(jì)年年限。根據(jù)與海洋環(huán)境境接觸的情情況，加勁勁梁防腐措措施主要分分為兩類(lèi)：：·封閉鋼箱內(nèi)部根據(jù)研究表明，當(dāng)當(dāng)空氣中相相對(duì)濕度小小于60%時(shí)，鋼材材的銹蝕可可以認(rèn)為不不會(huì)發(fā)展。目目前常用的的、也是行行之有效的的措施是在在鋼箱內(nèi)部部安裝抽濕濕系統(tǒng)，防防腐機(jī)理是是鋼鐵很難難在相對(duì)濕濕度較低的的環(huán)境下腐腐蝕。抽濕濕系統(tǒng)可確確保鋼箱梁梁內(nèi)部濕度度小于50%，保持鋼鋼箱梁內(nèi)部部干燥，同同時(shí)投資少少、后期維維護(hù)工作量量小。因此此，本工程程鋼箱內(nèi)部部的防腐措措施擬采用用安裝抽濕濕系統(tǒng)的方方法?！け┞队诖髿獾耐馔獗砻婺壳俺Ｓ玫姆椒ǚ橛推嶂刂胤栏垦b裝及電弧噴噴涂?jī)煞N體體系，鑒于于電弧噴涂涂具有陰極極保護(hù)作用用強(qiáng)、涂層層結(jié)合力強(qiáng)強(qiáng)、防腐壽壽命預(yù)測(cè)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單明確等等優(yōu)點(diǎn)，本本工程加勁勁梁外表面面擬采用電電弧噴涂體體系的防腐腐措施。以上兩種加勁梁梁的防腐措措施在桃夭夭門(mén)大橋已已成功實(shí)施施。⑵混凝土結(jié)構(gòu)混凝土構(gòu)件在海海洋環(huán)境下下存在腐蝕蝕現(xiàn)象，而而且有的腐腐蝕情況還還很?chē)?yán)重。根根據(jù)我國(guó)80年代對(duì)華華南沿海的的一些港口口碼頭建筑筑物的調(diào)查查，這些港港口碼頭水水工建筑物物在建成10年左右就就開(kāi)始出現(xiàn)現(xiàn)不同程度度的腐蝕現(xiàn)現(xiàn)象，如混混凝土出現(xiàn)現(xiàn)銹跡、銹銹裂、混凝凝土剝落、露露筋等現(xiàn)象象，甚者只只有5年的建筑筑物也已開(kāi)開(kāi)始出現(xiàn)腐腐蝕現(xiàn)象，如如混凝土表表面出現(xiàn)銹銹跡、混凝凝土保護(hù)層層出現(xiàn)短、細(xì)細(xì)的順筋裂裂縫。另外外根據(jù)美國(guó)國(guó)聯(lián)邦公路路管理署1997年的統(tǒng)計(jì)計(jì)結(jié)果表明明，混凝土土橋梁建成成后10～20年就需要要維修的情情況非常普普遍。從最近維修翻建建的五、六六十年代建建成的工程程看，工程程普遍存在在嚴(yán)重缺陷陷，大多工工程已進(jìn)入入老化期，如如不維修隨隨時(shí)有垮蹋蹋的危險(xiǎn)。從從工程的抽抽檢結(jié)果來(lái)來(lái)看：在一一般環(huán)境下下，有40％左右的的鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)已已碳化至鋼鋼筋表面；；在潮濕環(huán)環(huán)境下90％的混凝凝土結(jié)構(gòu)的的鋼筋已經(jīng)經(jīng)銹蝕。由由此可見(jiàn)普普通混凝土土的工程使使用壽命大大約為40年。因此，海洋環(huán)境境下的建筑筑物不進(jìn)行行防護(hù)是不不能達(dá)到使使用壽命要要求的。本橋通過(guò)選擇合合理的橋型型方案，使使得塔、錨錨均位于岸岸上，因此此絕大部分分混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)位于海海洋大氣區(qū)區(qū)，僅塔、錨錨的基礎(chǔ)會(huì)會(huì)接觸到基基巖裂隙水水。為此，我我們有針對(duì)對(duì)性地采取取了如下混混凝土防腐腐蝕技術(shù)措措施：①塔、錨基礎(chǔ)·加大混凝土中鋼鋼筋的保護(hù)護(hù)層厚度試驗(yàn)顯示即使是是低水灰比比、高質(zhì)量量的混凝土土，在暴露露于有氯鹽鹽存在的環(huán)環(huán)境中，混混凝土表面面12mm深度內(nèi)的的氯離子含含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超超過(guò)25～50mm深度范圍圍內(nèi)的氯離離子的含量量。因此，混混凝土保護(hù)護(hù)層的厚度度應(yīng)比一般般的混凝土土保護(hù)層厚厚度要大一一些，同時(shí)時(shí)還要考慮慮施工偏差差的因素。本橋塔、錨基礎(chǔ)礎(chǔ)混凝土保保護(hù)層的厚厚度擬采用用7.5cmm。·控制混凝土的水水灰比通?；炷恋乃冶仍浇咏咏畹退冶?，混混凝土的密密實(shí)性越高高，混凝土土的抗腐蝕蝕性能越好好。本橋塔、錨基礎(chǔ)礎(chǔ)混凝土的的水灰比擬擬采用≤0.4?！?yīng)用阻銹劑阻銹劑能有效阻阻止或延緩緩氯離子對(duì)對(duì)鋼筋鈍化化膜的破壞壞。阻銹劑劑的摻量應(yīng)應(yīng)綜合氯化化物的預(yù)期期含量、生生產(chǎn)廠家的的建議等多多方面的因因素確定。②大氣區(qū)混凝土構(gòu)構(gòu)件·適當(dāng)加大混凝土土中鋼筋的的保護(hù)層厚厚度·混凝土表面涂層層擬采用滲透性涂涂料涂刷表表面。滲透性涂料除可可降低氯離離子滲透速速率和降低低混凝土碳碳化速率外外，還具有有滲透性，在在涂層施工工時(shí)可以滲滲透進(jìn)入混混凝土一定定的深度范范圍，以達(dá)達(dá)到封閉混混凝土內(nèi)毛毛細(xì)孔的作作用，從而而到達(dá)降低低氯離子的的滲透率的的作用。⑶主纜主纜是大跨徑懸懸索橋的主主要承重結(jié)結(jié)構(gòu)，是懸懸索橋的生生命線，由由于不可更更換，因而而主纜的壽壽命對(duì)全橋橋的使用壽壽命至關(guān)重重要。隨著材料科學(xué)的的發(fā)展，國(guó)國(guó)外懸索橋橋主纜涂裝裝防護(hù)技術(shù)術(shù)日新月異異，自1883年建成第第一座以鍍鍍鋅鋼絲為為主纜材料料的懸索橋橋（美國(guó)紐紐約布魯克克林橋）以以來(lái)的一百百多年來(lái)，國(guó)國(guó)外基本形形成了四類(lèi)類(lèi)涂裝防護(hù)護(hù)體系，見(jiàn)見(jiàn)表7-13。表7-13國(guó)外懸懸索橋主纜纜典型涂裝裝防護(hù)體系系表順序歐美典型體系日本專(zhuān)利1體系系日本專(zhuān)利2體系系日本最新體系主纜纏絲前鉛丹油膏、聚氨氨酯鋅粉膏膏磷酸鹽不干性密密封膏吸水高分子材料料（丙烯酸酸類(lèi)）在主纜表面纏繞繞異形截面面鋼絲或用用橡膠板材材進(jìn)行密封封纏繞，并并在主纜空空隙進(jìn)行除除濕處理主纜纏絲后醇酸、環(huán)氧、丙丙烯酸酯、聚聚氨酯類(lèi)油油漆環(huán)氧底漆+聚氨氨酯面漆聚乙烯或合成橡橡膠帶+含氟樹(shù)脂脂涂層我國(guó)已建成或在在建的懸索索橋主纜涂涂裝防護(hù)體體系除潤(rùn)揚(yáng)揚(yáng)長(zhǎng)江大橋橋采用日本本最新體系系外，其余余均與歐美美典型體系系及日本專(zhuān)專(zhuān)利1體系相近近。事實(shí)證明表7--13所列的前前三種體系系對(duì)主纜的的防護(hù)是行行之有效的的（布魯克克林橋距今今已一百多多年了），且且造價(jià)不高高，本橋主主纜采用傳傳統(tǒng)的涂裝裝防護(hù)體系系造價(jià)測(cè)算算為763萬(wàn)元。但但均為被動(dòng)動(dòng)式防護(hù)措措施，不能能完全排除除主纜內(nèi)部部已有的水水汽，主纜纜鋼絲腐蝕蝕程度完全全取決于施施工質(zhì)量。而日本最新體系系（見(jiàn)圖7-18、7-19）基于鋼鋼鐵很難在在相對(duì)濕度度較低的環(huán)環(huán)境下腐蝕蝕的經(jīng)驗(yàn)結(jié)結(jié)論，是一一種主動(dòng)式式防護(hù)措施施，能從根根本上解決決主纜鋼絲絲的銹蝕問(wèn)問(wèn)題，是主主纜防護(hù)的的發(fā)展方向向。但造價(jià)價(jià)不菲，本本橋參照潤(rùn)潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江大大橋測(cè)算主主纜采用日日本最新體體系的造價(jià)價(jià)為2587萬(wàn)元。圖7-18日日本最新體體系S形截面鋼鋼絲安裝圖圖圖7-19日日本最新體體系除濕系系統(tǒng)布置示示意圖本次投標(biāo)主要考考慮傳統(tǒng)的的涂裝防護(hù)護(hù)體系行之之有效、且且日本最新新體系造價(jià)價(jià)較高，主主纜擬采用用傳統(tǒng)的涂涂裝防護(hù)體體系。⑷支座本橋的支座位于于海洋性氣氣候當(dāng)中，要要滿足大橋橋設(shè)計(jì)使用用壽命，支支座的防腐腐問(wèn)題顯得得尤其重要要。應(yīng)當(dāng)從從支座的結(jié)結(jié)構(gòu)、材料料、以及外外防腐措施施等各方面面進(jìn)行綜合合防腐，同同時(shí)在墩頂頂留有起頂頂位置，必必要時(shí)可更更換支座。①結(jié)構(gòu)方案常規(guī)的橡膠盆式式支座由于于關(guān)鍵部件件——橡膠塊始始終存在著著老化問(wèn)題題，使得盆盆式橡膠支支座的使用用壽命受到到嚴(yán)重的限限制，到一一定期限必必須更換盆盆式支座，從從而大大增增加了橋梁梁的維護(hù)成成本，因此此近十年來(lái)來(lái)逐漸廣泛泛使用球形形鋼支座。球球形鋼支座座采用摩擦擦系數(shù)極小小的凹凸配配合的兩個(gè)個(gè)球面實(shí)現(xiàn)現(xiàn)承載和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，完全全摒棄了橡橡膠塊，完完全避免了了更換和維維修的問(wèn)題題，通過(guò)選選擇不同的的基體材料料和摩擦材材料以及防防腐措施，可可以使支座座滿足使用用壽命要求求。因此，本本工程擬采采用球形鋼鋼支座。②支座摩擦副防腐腐在球形鋼支座中中一般采用用不銹鋼和和填充聚四四氟乙烯板板組成摩擦擦副，為了了滿足海洋洋大氣區(qū)支支座的正常常使用要求求，不銹鋼鋼采用在海海洋大氣區(qū)區(qū)抗蝕性能能較強(qiáng)的不不銹鋼316L，乙烯板板采用填充充聚四氟乙乙烯復(fù)合夾夾層滑板。③支座基體防腐和和外涂防腐腐由于普通的鑄鋼鋼材料在海海洋大氣環(huán)環(huán)境中的腐腐蝕不能滿滿足使用壽壽命要求，支支座主材必必須選用低低合金耐蝕蝕鋼，推薦薦選用低合合金耐腐蝕蝕鋼604，該種鋼鋼材的年平平均腐蝕量量?jī)H為普通通鋼的1/8～1/5，且在實(shí)實(shí)踐使用中中得到考驗(yàn)驗(yàn)。同時(shí)在在鑄鋼表面面應(yīng)涂裝重重防腐涂料料，對(duì)地腳腳螺栓等用用環(huán)氧沙漿漿涂料涂裝裝。㈢對(duì)橋型結(jié)構(gòu)的理理解1.加勁梁局局部構(gòu)造⑴橋面正交異性板板大跨徑懸索橋的的加勁梁在在恒活載作作用下的應(yīng)應(yīng)力不高，頂頂板采用12mm、底板板采用10mm的Q3455鋼板已可可滿足受力力要求。但但橋面正交交異性板的的剛度與橋橋面鋪裝的的工作性能能及使用壽壽命密切相相關(guān)，橋面面正交異性性板的剛度度大，則它它在活載作作用下的第第二、三體體系變形小小，與橋面面鋪裝之間間的粘接層層應(yīng)力小，從從而可以極極大地改善善橋面鋪裝裝的工作性性能、延長(zhǎng)長(zhǎng)其使用壽壽命。國(guó)外多座大跨徑徑斜拉橋、懸懸索橋的工工程經(jīng)驗(yàn)及及國(guó)內(nèi)大跨跨徑斜拉橋橋、懸索橋橋橋面鋪裝裝的調(diào)查結(jié)結(jié)果表明，橋橋面正交異異性板采用用頂板厚14mm、U形加勁肋肋厚8mm的結(jié)構(gòu)構(gòu)配置，剛剛度較好，其其上的橋面面鋪裝工作作性能較好好。我們所所作的橋面面正交異性性板、橋面面鋪裝的造造價(jià)分析比比較結(jié)果為為：橋面正正交異性板板采用頂板板厚14mm、U形加勁肋肋厚8mm的結(jié)構(gòu)構(gòu)配置，用用鋼量增加加投入17600t（以雙箱箱斷面為例例），造價(jià)價(jià)約2206萬(wàn)，而橋面面鋪裝的造造價(jià)為37784萬(wàn)，在本本橋使用壽壽命內(nèi)，橋橋面鋪裝少少更換一次次即已收回回了鋼材投投入，還未未計(jì)入因更更換橋面鋪鋪裝終止交交通的收益益。因此，我我們認(rèn)為在在橋面正交交異性板適適當(dāng)?shù)丶哟蟠笸度胧侵抵档玫?，本本橋加勁梁梁的橋面正正交異性板板擬采用頂頂板厚14mm、U形加勁肋肋厚8mm的結(jié)構(gòu)構(gòu)配置。⑵雙箱斷面、雙箱箱格構(gòu)斷面面的橫向連連接根據(jù)結(jié)構(gòu)抗風(fēng)需需要，我們們采取了加加勁梁“中間透風(fēng)”的措施，形形成了雙箱箱斷面及雙雙箱格構(gòu)斷斷面，如何何在雙箱之之間建立強(qiáng)強(qiáng)大的橫向向連接、從從而確保加加勁梁橫向向的整體性性，就成了了這兩種斷斷面型式的的關(guān)鍵技術(shù)術(shù)問(wèn)題。①雙箱斷面首先，橫向兩個(gè)個(gè)吊點(diǎn)之間間必須建立立強(qiáng)大的橫橫向連接，這這是保證加加勁梁橫向向整體性的的關(guān)鍵。該該連接在活活載作用下下受力較為為復(fù)雜，兩兩幅橋?qū)ΨQ(chēng)稱(chēng)布載，承承受的彎矩矩最大；反反對(duì)稱(chēng)布載載，承受的的扭矩最大大。在風(fēng)、地地震等荷載載作用下，該該連接的受受力更為復(fù)復(fù)雜。因此此，該連接接擬采用箱箱形結(jié)構(gòu)，高高度與加勁勁梁相同，為3.5m，寬度為3.6m，腹板與封閉箱的橫隔板連通。靜力計(jì)算表明，箱形連接在活載作用下的工作狀態(tài)良好。除吊點(diǎn)處的箱形形連接外，基基于以下三三方面原因因，在兩個(gè)個(gè)箱形連接接之間增設(shè)設(shè)一道“工形”連接，其其腹板同樣樣與封閉箱箱的橫隔板板連通。·如不增設(shè)連接，加加勁梁梁段段則呈H形。吊裝裝時(shí)，四點(diǎn)點(diǎn)吊的不均均勻、風(fēng)載載作用等將將使得箱形形連接受扭扭，與雙箱箱之間的焊焊縫易撕裂裂；增設(shè)連連接后，加加勁梁梁段段成為框架架結(jié)構(gòu)，穩(wěn)穩(wěn)定性較好好、抗風(fēng)險(xiǎn)險(xiǎn)能力較強(qiáng)強(qiáng)?！と绮辉鲈O(shè)連接，敷敷設(shè)于橋面面的過(guò)橋水水管跨度將將達(dá)到18m，在自重重及水的作作用下，管管徑60cm自身受受力是不夠夠的；增設(shè)設(shè)連接后，過(guò)過(guò)橋水管跨跨度為9m，管徑60cm滿足自自身受力要要求，壁厚厚亦不需另另外加強(qiáng)。·采用雙箱斷面的的目的是使使加勁梁上上下透風(fēng)，以以提高結(jié)構(gòu)構(gòu)抗風(fēng)性能能，因此，橫橫向連接構(gòu)構(gòu)造應(yīng)盡量量減小阻風(fēng)風(fēng)面積。采采用“工形”連接，其其阻風(fēng)面積積較小，是是比較合適適的。②雙箱格構(gòu)斷面橫向兩個(gè)吊點(diǎn)之之間的橫向連接接采用箱形形結(jié)構(gòu)，原原因同雙箱箱斷面，不不再贅述。與雙箱斷面不同同的是兩個(gè)個(gè)箱形連接接之間增設(shè)設(shè)三道“工形”連接，原原因是：雙雙箱格構(gòu)斷斷面中央的的兩個(gè)車(chē)道道為敞開(kāi)式式格構(gòu)，雙雙箱間的凈凈距為10.11m，即橫向連連接的跨度度為10.11m，是雙雙箱斷面橫橫向連接跨跨度（5m）的兩倍倍，同時(shí)車(chē)車(chē)輪荷載直直接作用于于橫向連接上，雙箱箱格構(gòu)斷面面的橫向連連接應(yīng)更為強(qiáng)強(qiáng)大，因此此兩個(gè)箱形形連接之間間增設(shè)三道道“工形”連接，其順順橋向間距距為3.6mm。⑶橫隔板型式懸索橋加勁梁的的橫隔板有有板式、桁桁架式兩種種，不言而而喻，板式式橫隔板用用鋼量大，箱箱內(nèi)通透性性較差、抽抽濕系統(tǒng)投投入較多，但但鋼箱整體體性好、抗抗扭剛度大大；而桁架架式橫隔板板雖然鋼箱箱整體性及及抗扭剛度度相對(duì)稍差差，但用鋼鋼量小，箱箱內(nèi)通透性性較好、抽抽濕系統(tǒng)投投入較少。橫橫隔板具體體采用何種種型式，應(yīng)應(yīng)根據(jù)加勁勁梁的構(gòu)造造，進(jìn)行技技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜綜合比選后后決定。①雙箱斷面、雙箱箱格構(gòu)斷面面雙箱斷面、雙箱箱格構(gòu)斷面面宜采用板板式橫隔板板，主要原原因如下：：·梁高不高（為33.5m），本身身用鋼量就就不大，采采用桁架式式橫隔板的的經(jīng)濟(jì)效益益不明顯。同同時(shí)，板式式橫隔板在在荷載作用用下，自身身的穩(wěn)定性性較好，不不需增加較較多的加勁勁板?！ぜ觿帕河蓛蓚€(gè)封封閉單箱及及中間強(qiáng)大大的橫向連連接組成，其其橫向受力力要求封閉閉單箱的橫橫隔板與橫橫向連接的的腹板位置置對(duì)應(yīng)，這這樣傳力順順暢。從橫橫向傳力效效果看，板板式橫隔板板優(yōu)于桁架架式橫隔板板，因此，橫橫向連接需需要連通的的橫隔板采采用板式較較好。根據(jù)據(jù)橫向連接接需要，雙雙箱格構(gòu)斷斷面的一個(gè)個(gè)梁段5道橫隔板板全連通，雙雙箱斷面3道連通，剩剩余不連通通的橫隔板板數(shù)量不多多，采用桁桁架式反而而增加了一一種構(gòu)件類(lèi)類(lèi)型，加大大了制造難難度，意義義不大。②單箱斷面梁高較高（為55m），板式式橫隔板在在荷載作用用下，自身身的穩(wěn)定性性較差，需需增加較多多的加勁板板，投入更更大；同時(shí)時(shí)，箱內(nèi)空空間大，采采用板式橫橫隔板，抽抽濕系統(tǒng)的的投入更大大。因此，根根據(jù)結(jié)構(gòu)受受力需要，采采用合適的的桁架式橫橫隔板經(jīng)濟(jì)濟(jì)效益明顯顯，對(duì)于單單箱斷面宜宜采用桁架架式橫隔板板。2.主纜材料料⑴平行鋼絲目前國(guó)際上大跨跨徑懸索橋橋的主纜大大多采用16700MPa平行行鋼絲，近近年來(lái)，我我國(guó)主纜用用平行鋼絲絲的強(qiáng)度級(jí)級(jí)別也正逐逐步由15700MPa提高高到16700MPa，提提高強(qiáng)度級(jí)級(jí)別可以到到達(dá)減輕主主纜自重、從從而減小纜纜力的目的的，塔、錨錨的規(guī)模相相應(yīng)地減小小，主纜索索股數(shù)減少少、施工周周期減短，由由此可帶來(lái)來(lái)一定的經(jīng)經(jīng)濟(jì)效益。日日本的明石石海峽大橋橋就采用了了17600MPaa的平行鋼鋼絲，該鋼鋼絲由神戶戶制鋼和新新日鐵專(zhuān)門(mén)門(mén)研制。為此，我們以單單箱斷面的的第二方案案為例，進(jìn)進(jìn)行了主纜纜采用17600MPaa平行鋼絲絲的方案設(shè)設(shè)計(jì)（見(jiàn)圖圖7-20），并對(duì)對(duì)主纜16700MPaa或17600MPaa平行鋼絲絲進(jìn)行了技技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜綜合比選（見(jiàn)見(jiàn)表7-14）。經(jīng)造造價(jià)測(cè)算，除除主纜外的的各分項(xiàng)工工程共計(jì)減減少投資590萬(wàn)元。經(jīng)經(jīng)向日本廠廠商詢價(jià)，17600MPaa平行鋼絲絲約為100000元/t，主纜雖雖然用鋼量量減少，但但造價(jià)提高高509萬(wàn)元?？偪偟钠胶庀孪聛?lái)，如進(jìn)進(jìn)口17600MPaa平行鋼絲絲，工程造造價(jià)將降低低81萬(wàn)元。圖7-20主主纜采用17600MPaa平行鋼絲絲主要方案案圖表7-14工程數(shù)數(shù)量比較表表鋼絲強(qiáng)度分項(xiàng)工程1670MPPa1760MPPa減小幅度備注錨碇方量（m33）1691521633003.5%錨固系統(tǒng)（套）40835213.7%不論規(guī)格大小主纜用鋼量（tt）21305195778.1%索夾用鋼量（tt）7146883.7%索鞍用鋼量（tt）126211885.9%與此同時(shí)，我們們咨詢了國(guó)國(guó)內(nèi)平行鋼鋼絲生產(chǎn)商商，得到如如下情況：：·國(guó)內(nèi)早已開(kāi)展11760MPa平平行鋼絲的的研制工作作，年內(nèi)有有望投產(chǎn)，柳柳州紅光大大橋?qū)⒂璨刹捎??！?guó)產(chǎn)1760MPPa平行鋼鋼絲的主要要技術(shù)參數(shù)數(shù)以日本本本四連絡(luò)橋橋?yàn)榛A(chǔ)，參參照GB//T171101和法法國(guó)NFA35--035，結(jié)合我我國(guó)主要橋橋梁應(yīng)用實(shí)實(shí)例制定。·國(guó)產(chǎn)1760MPPa平行鋼鋼絲每噸價(jià)價(jià)格比16700MPaa的高出約5%～10%，供貨數(shù)數(shù)量、交貨貨期、付款款方式等的的影響另計(jì)計(jì)。綜合考慮上述各各方面因素素，本次投投標(biāo)主纜擬擬采用16700MPaa平行鋼絲絲。建議在在以后的設(shè)設(shè)計(jì)階段中中，對(duì)16700MPaa和17600MPaa平行鋼絲絲進(jìn)行更為為深入的技技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜綜合比選。⑵平行鋼絲直徑懸索橋的主纜為為圓形斷面面，是由緊緊纜機(jī)擠壓壓索股形成成的。正六六邊形索股股的數(shù)目及及排列宜盡盡量接近圓圓形，這樣樣，主纜的的空隙率小小，從而主主纜鋼絲受受力均勻、且且耐久性好好，同時(shí)擠擠壓難度小小。索股的的最佳數(shù)目目為91、127、169。各座橋橋由于纜力力不同，需需要的索股股數(shù)不同，可可以調(diào)整平平行鋼絲直直徑使得索索股數(shù)接近近最佳值。但但在與最佳佳數(shù)目差距距相同的情情況下，宜宜采用較大大直徑的鋼鋼絲，這樣樣錨固系統(tǒng)統(tǒng)的數(shù)量可可減少。本橋雙箱斷面的的第一方案案，鋼絲直直徑采用5.355mm，索股股數(shù)為167股，單箱箱斷面的第第二方案，鋼鋼絲直徑采采用5.355mm，索股股數(shù)為163股，都比比較合適。但但雙箱格構(gòu)構(gòu)斷面的第第三方案，鋼鋼絲直徑如如采用5.355mm，則索索股數(shù)為156股，介于127、169的之間，排排列成的形形狀不太理理想，因此此鋼絲直徑徑擬采用5.1mmm，索股數(shù)數(shù)為173股，比較較合適。3.南邊跨引引橋本橋的引橋不長(zhǎng)長(zhǎng)（為2×1440m），橋型型方案的選選擇主要考考慮與大跨跨徑主橋的的銜接。跨跨徑70m預(yù)應(yīng)力混混凝土連續(xù)續(xù)箱梁比較較合適，具具有結(jié)構(gòu)受受力整體性性好、外露露面積較小小、結(jié)構(gòu)耐耐久性較好好等優(yōu)點(diǎn)；；在與主橋橋的銜接方方面，首先先，其梁高高為3.5m，與雙箱斷斷面、雙箱箱格構(gòu)斷面面的加勁梁梁同高（單單箱斷面匹匹配較難），不不會(huì)產(chǎn)生梁梁高錯(cuò)臺(tái)，其其次，跨徑徑較大，與與大跨徑主主橋配合比比較協(xié)調(diào)，全全橋的景觀觀效果較好好。因此，本本橋的引橋橋擬采用跨跨徑70m預(yù)應(yīng)力混混凝土連續(xù)續(xù)箱梁。㈣投標(biāo)方案及綜合合比選1.設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)及結(jié)構(gòu)要要點(diǎn)綜上所述，擬定定的投標(biāo)方方案及設(shè)計(jì)計(jì)參數(shù)、結(jié)結(jié)構(gòu)要點(diǎn)見(jiàn)見(jiàn)表7-15。表7-15投標(biāo)方方案設(shè)計(jì)參參數(shù)及結(jié)構(gòu)構(gòu)要點(diǎn)一覽覽表投標(biāo)方案第一方案第二方案第三方案橋型方案主跨1650m兩跨跨連續(xù)懸索索橋橋跨布置565+16550+4885m邊中跨比北邊跨：0.3342南邊跨：0.2994錨碇型式北錨：重力式擴(kuò)擴(kuò)大基礎(chǔ)錨錨南錨：重重力式嵌巖巖錨混凝土數(shù)量（mm3）北錨：1006658南錨：775540北錨：958443南錨：733009北錨：918002南錨：692665基坑挖/填數(shù)量量（m3）北錨：1791107/3378733南錨：2452260/4460077北錨：1692232/3366377南錨：2328888/4432222北錨：1642204/3341288南錨：2255583/4414155錨固系統(tǒng)預(yù)應(yīng)力鋼絞線索塔型式門(mén)式框架混凝土土結(jié)構(gòu)承臺(tái)以上高度（m）北塔：203..48南塔：202..98橫梁北塔：2道預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝土土橫梁南塔：3道預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝土土橫梁北塔：2道預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝土土橫梁南塔：3道預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝土土橫梁北塔：1道預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝土土橫梁；5道鋼橫撐撐南塔：2道預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝土土橫梁；5道鋼橫撐撐基礎(chǔ)每個(gè)塔24根挖挖孔嵌巖樁樁加勁梁斷面型式中分帶拉開(kāi)的雙雙箱斷面單箱斷面敞開(kāi)式格構(gòu)的雙雙箱斷面梁高（m）3.553.5梁寬（m）3229.128.1橫隔板型式板式桁架式板式纜索系統(tǒng)主纜矢跨比1/10.5主纜間距（m）2925.125.1主纜直徑（m）北邊跨：0.8887中跨：0..871南邊跨：0.8876北邊跨：0.8876中跨：0..861南邊跨：0.8845北邊跨：0.8860中跨：0..845南邊跨：0.8850索股數(shù)北邊跨：1733中跨：1667南邊跨：1699北邊跨：1699中跨：1663南邊跨：1655北邊跨：1799中跨：1773南邊跨：1755鋼絲強(qiáng)度（MPPa）1670鋼絲直徑5.355.355.1吊索間距（m）18索夾型式騎跨式索鞍主索鞍，擺柱式式散索鞍加勁梁約束系統(tǒng)統(tǒng)北錨：2個(gè)雙向向活動(dòng)支座座、1個(gè)抗風(fēng)支支座、2個(gè)縱向約約束粘滯阻阻尼器北塔：2個(gè)橫向向粘滯阻尼尼器、2個(gè)抗扭粘粘滯阻尼器器南塔：2個(gè)雙向向活動(dòng)支座座、1個(gè)抗風(fēng)支支座、2個(gè)縱向約約束粘滯阻阻尼器過(guò)橋水管布置水平方向重疊布布置于中央央分隔帶引橋橋型方案兩聯(lián)2×70m預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝土土連續(xù)箱梁梁梁高（m）3.52.初步分析析成果⑴靜力分析因本次招標(biāo)篇幅幅的要求，靜靜力分析僅僅列出投標(biāo)標(biāo)方案關(guān)鍵鍵計(jì)算成果果。①總體計(jì)算表7-16各方案案撓度表方案活載最大撓度((m)與跨度L比值第一方案4.941/334第二方案5.141/321第三方案5.481/301表7-17各方案案吊索應(yīng)力力幅表方案北邊跨短吊索(MPa)北塔側(cè)長(zhǎng)吊索((MPa)中跨跨中短吊索索(MPa)第一方案102.9146.9101.4第二方案92.3145.392.2第三方案107.2141.8106.0②纜索系統(tǒng)計(jì)算經(jīng)計(jì)算，各方案案主纜安全全系數(shù)均大大于2.5，吊索安安全系數(shù)均均大于4。③錨碇計(jì)算表7-18各方案案錨碇計(jì)算算結(jié)果表方案抗滑穩(wěn)定性安全系數(shù)Kh抗傾覆穩(wěn)定性安安全系數(shù)Kq地基應(yīng)力（kPPa）施工階段營(yíng)運(yùn)階段后趾前趾后趾前趾北錨第一方案2.553.078793962611174第二方案2.553.078933892791132第三方案2.593.058694112611140南錨第一方案2.586.008501913071216第二方案2.565.988391832991159第三方案2.575.888191802741118④雙箱斷面、雙箱箱格構(gòu)斷面面橫向連接接局部分析析·雙箱斷面橫向連連接圖7-21工工形連接應(yīng)應(yīng)力圖（PPa）箱形連接接應(yīng)力圖（Pa）·雙箱格構(gòu)斷面橫橫向連接圖7-22工工形連接應(yīng)應(yīng)力圖（PPa）箱形連接接應(yīng)力圖（Pa）⑵抗風(fēng)①基本風(fēng)速、設(shè)計(jì)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)速速、顫振檢檢驗(yàn)風(fēng)速的的確定·基本風(fēng)速按照交通部部頒頒標(biāo)準(zhǔn)《公公路橋涵設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ021-89），本橋處在1200Pa等壓線上，參照《公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)指南》，橋址區(qū)的基本風(fēng)速為：·設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)速若取橋址處地表表粗糙度類(lèi)類(lèi)型為I類(lèi)，風(fēng)速剖面面指數(shù)，橋橋面高出水水面64m，則橋面面處設(shè)計(jì)基基準(zhǔn)風(fēng)速為為：施工階段的設(shè)計(jì)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)速速為·顫振檢驗(yàn)風(fēng)速按《公路橋梁抗抗風(fēng)設(shè)計(jì)指指南》6..1.4..1條，XX大橋橋橋位處的顫顫振檢驗(yàn)風(fēng)風(fēng)速為：施工階段的顫振振檢驗(yàn)風(fēng)速速為：②結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性計(jì)計(jì)算分析根據(jù)結(jié)構(gòu)總體布布置及構(gòu)造造特點(diǎn)，采采用全橋空空間有限元元模型，加加勁梁采用用單脊骨梁梁式，橋塔塔、橫梁采采用空間梁梁?jiǎn)卧?，主主纜、吊桿桿采用單向向受拉桿單單元，散索索鞍采用單單向受壓桿桿單元，吊吊桿和加勁勁梁通過(guò)剛剛臂連接形形成“魚(yú)骨式”力學(xué)計(jì)算算模型。索索夾和鞍座座用質(zhì)量點(diǎn)點(diǎn)單元模擬擬，只考慮慮平動(dòng)質(zhì)量量。加勁梁梁橫隔板和和橋面系用用質(zhì)量點(diǎn)單單元模擬，考考慮平動(dòng)質(zhì)質(zhì)量和質(zhì)量量慣矩。邊界條件處理：：塔墩在承承臺(tái)頂面完完全固結(jié)；；主纜在散散索鞍處固固結(jié)；假定定主纜在塔塔頂鞍座處處不能產(chǎn)生生相對(duì)位移移；加勁梁梁在端部約約束豎向、橫橫向和繞橋橋軸線轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)方向的角角位移，在在橋塔處與與橫梁相應(yīng)應(yīng)節(jié)點(diǎn)在橫橫橋向自由由度耦合，并并約束繞橋橋軸線轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)方向的角角位移?？v縱橫向阻尼尼器對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)只提供阻阻尼作用，在在模態(tài)分析析中不起作作用，在建建模時(shí)相應(yīng)應(yīng)自由度釋釋放。全橋橋處于全飄飄浮狀態(tài)。表7-19成橋橋狀態(tài)各方方案結(jié)構(gòu)固固有動(dòng)力特特性主要基基頻比較振型特征方案一方案二方案三頻率HZ頻率HZ頻率HZ一階對(duì)稱(chēng)側(cè)彎0.0427880.0430550.053900一階反對(duì)稱(chēng)側(cè)彎彎0.0686110.0667880.070122一階對(duì)稱(chēng)豎彎0.1029330.1057440.114344一階反對(duì)稱(chēng)豎彎彎0.0828440.0844660.086966一階對(duì)稱(chēng)扭轉(zhuǎn)0.2227880.2861990.198122一階反對(duì)稱(chēng)扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)0.2551330.3090220.174600為了進(jìn)一步研究究成橋狀態(tài)態(tài)結(jié)構(gòu)的顫顫振穩(wěn)定性性，還計(jì)算算了對(duì)應(yīng)于于各主要振振型的等效效質(zhì)量和等等效質(zhì)量慣慣矩，計(jì)算算公式為：：、——等效質(zhì)量和等效效質(zhì)量慣矩矩；——對(duì)應(yīng)于振型的全全橋廣義質(zhì)質(zhì)量；——振型平方關(guān)于主主梁的積分分；、——對(duì)應(yīng)于主梁的豎豎向彎曲和和扭轉(zhuǎn)的振振型。③氣動(dòng)參數(shù)CFDD數(shù)值計(jì)算算我們采用了數(shù)值值風(fēng)洞技術(shù)術(shù)進(jìn)行了各各方案主梁梁斷面氣動(dòng)動(dòng)導(dǎo)數(shù)的計(jì)計(jì)算，為顫顫振穩(wěn)定性性提供必須須的參數(shù)，從從而可在不不進(jìn)行風(fēng)洞洞試驗(yàn)的情情況下對(duì)設(shè)設(shè)計(jì)方案的的顫振穩(wěn)定定性作出較較為準(zhǔn)確的的初步判斷斷。計(jì)算采采用同濟(jì)大大學(xué)風(fēng)洞實(shí)實(shí)驗(yàn)室自行行開(kāi)發(fā)的離離散渦方法法（DVMFFLUIDD）流場(chǎng)計(jì)計(jì)算程序。·主梁氣動(dòng)導(dǎo)數(shù)計(jì)計(jì)算通過(guò)CFD計(jì)算給出出了各方案案加勁梁斷斷面在0°攻角時(shí)氣氣動(dòng)導(dǎo)數(shù)8個(gè)氣動(dòng)導(dǎo)導(dǎo)數(shù)（），可可用于顫振振分析。圖圖7-23、7-24為第一方方案氣動(dòng)導(dǎo)導(dǎo)數(shù)與折減減風(fēng)速的關(guān)關(guān)系曲線，圖7-25、7-26為第一方案加勁梁斷面作扭轉(zhuǎn)振動(dòng)時(shí)的瞬態(tài)流場(chǎng)。限于篇幅要求，其他方案未示出相應(yīng)成果。圖7-23第一一方案加勁勁梁斷面在在攻角為0度時(shí)氣動(dòng)動(dòng)導(dǎo)數(shù)（）圖7-24第一一方案加勁勁梁斷面（加加中央穩(wěn)定定板）在攻攻角為0度氣動(dòng)導(dǎo)導(dǎo)數(shù)（）圖7-25第一一方案加勁勁梁斷面的的瞬態(tài)流場(chǎng)場(chǎng)圖7-26第第一方案（加加中央穩(wěn)定定板）加勁勁梁斷面瞬瞬態(tài)流場(chǎng)④顫振穩(wěn)定性分析析根據(jù)結(jié)構(gòu)動(dòng)力特特性的分析析結(jié)果，選選取主梁豎豎向和扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)方向的基基頻及對(duì)應(yīng)應(yīng)振型，將將各方案成成橋狀態(tài)等等效為彎扭扭兩自由度度系統(tǒng)，然然后根據(jù)二二種方法估估算顫振臨臨界風(fēng)速。根據(jù)CFD計(jì)算的顫顫振導(dǎo)數(shù)，由由經(jīng)典顫振振理論確定定0攻角下顫顫振臨界風(fēng)風(fēng)速，見(jiàn)表表7-20～24。按平板板近似公式式估算，見(jiàn)見(jiàn)表7-25。表7-20第一一方案加勁勁梁斷面動(dòng)動(dòng)力特性及及成橋狀態(tài)態(tài)顫振臨界界風(fēng)速(零偏角)=顫振風(fēng)速322574392300000.1029330.2227880.5%76考慮攻角效應(yīng)，取取折減系數(shù)數(shù)0.9，則成橋橋狀態(tài)的顫顫振臨界風(fēng)風(fēng)速約為69m/ss。表7-21第一一方案加勁勁梁斷面（加加中央穩(wěn)定定板）動(dòng)力力特性及成成橋狀態(tài)顫顫振臨界風(fēng)風(fēng)速(零偏角)MI=顫振風(fēng)速322574392300000.1029330.2227880.5%88考慮攻角效應(yīng)，取取折減系數(shù)數(shù)0.9，則成橋橋狀態(tài)的顫顫振臨界風(fēng)風(fēng)速約為79m//s。表7-22第二二方案加勁勁梁斷面動(dòng)動(dòng)力特性及及成橋狀態(tài)態(tài)顫振臨界界風(fēng)速(零偏角)MI=顫振風(fēng)速28.52464268300000.1057440.2861990.5%64考慮攻角效應(yīng)，取取折減系數(shù)數(shù)0.9，則成橋橋狀態(tài)的顫顫振臨界風(fēng)風(fēng)速約為58m//s。表7-23第二二方案加勁勁梁斷面(加中央穩(wěn)穩(wěn)定板及風(fēng)風(fēng)嘴)動(dòng)力特性性及成橋狀狀態(tài)顫振臨臨界風(fēng)速(零偏角)MI=顫振風(fēng)速28.52464268300000.1057440.2861990.5%85考慮攻角效應(yīng)，取取折減系數(shù)數(shù)0.9，則成橋橋狀態(tài)的顫顫振臨界風(fēng)風(fēng)速約為76.55m/ss。表7-24第三三方案加勁勁梁斷面動(dòng)動(dòng)力特性及及成橋狀態(tài)態(tài)顫振臨界界風(fēng)速(零偏角)MI=顫振風(fēng)速27.518603060000.0869660.1981220.5%53考慮攻角效應(yīng)，取取折減系數(shù)數(shù)0.9，則成橋橋狀態(tài)的顫顫振臨界風(fēng)風(fēng)速約為46m//s。表7-25各各方案成橋橋狀態(tài)顫振振穩(wěn)定性檢檢驗(yàn)表計(jì)算參數(shù)單位第一方案第二方案第三方案一階對(duì)稱(chēng)豎彎頻頻率0.1029330.1057440.086966一階對(duì)稱(chēng)扭轉(zhuǎn)頻頻率0.2227880.2861990.198122單位長(zhǎng)度主梁廣廣義質(zhì)量2.574E0042.46E0441.86E044單位長(zhǎng)度主梁廣廣義質(zhì)量慣慣矩3.923E0062.68E0663.06E066極慣性半徑12.34510.43810.213主梁半寬16.0014.2512.25橋梁與空氣密度度比26.131.530.211.211.611.3顫振臨界風(fēng)速（平平板假定解解）80.098.0106.8顫振臨界風(fēng)速（CFD估算值）0°7664533°695846顫振臨界風(fēng)速（中央穩(wěn)定板后后CFD估算值）0°8885/3°7976.5/顫振檢驗(yàn)風(fēng)速76.376.376.3⑤結(jié)論·結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性分分析結(jié)果：：在成橋狀狀態(tài)，第一一方案與第第二方案的的一階對(duì)稱(chēng)稱(chēng)側(cè)彎及一一階對(duì)稱(chēng)豎豎彎頻率相相近，第三三方案的一一階對(duì)稱(chēng)側(cè)側(cè)彎及一階階對(duì)稱(chēng)豎彎彎頻率較前前兩者大約約23%、10%；第二方方案的一階階對(duì)稱(chēng)扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)頻率最大大，而且扭扭彎比也最最大?！ゎ澱穹治鼋Y(jié)果表表明，如不不采用氣動(dòng)動(dòng)措施，三三個(gè)方案在在成橋狀態(tài)態(tài)均不滿足足顫振穩(wěn)定定性要求；；第一方案案在增設(shè)中中央穩(wěn)定板板的氣動(dòng)措措施后，成成橋狀態(tài)能能滿足顫振振穩(wěn)定性要要求；第二二方案在增增設(shè)中央穩(wěn)穩(wěn)定板、增增設(shè)風(fēng)嘴的的氣動(dòng)措施施后，成橋橋狀態(tài)顫振振臨界風(fēng)速速剛剛滿足足顫振穩(wěn)定定性要求；；第三方案案則差距較較大，需要要在以后的的設(shè)計(jì)階段段中，經(jīng)對(duì)對(duì)加