圆环塔斜拉桥总体设计

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1、64桥梁结构城市道桥与防洪2014年1月第1期圆环塔斜拉桥总体设计孙书亭(中国市政工程华北设计研究总院，天津市300074)摘要：圆环塔斜拉桥是将圆环状桥塔顺桥向放置，增加了桥梁本身的审美效果，但同时也增加了设计与施工的难度。对圆环塔斜拉桥构造特点、受力特点、动力特性、地震响应等进行了概况与分析，对这种特殊斜拉桥的施工方案也进行了简要的介绍，有关经验可供相关专业人员参考。关键词：圆环塔；斜拉桥；混凝土连续梁中图分类号：U448．27文献标识码：B文章编号：1009—7716(2014)O1一oo64—03铁路平行布置，

2、存在两个问题，一是角度过大，设0前言计处理难度比较大，二是桥墩如果斜布，桥下空间桥梁最基本的功能是提供交通功能，但随着显得过于凌乱，而且桥墩处在主线与匝道分岔处，人们对桥梁的关注，尤其是城市桥梁，往往要求成给主线和匝道布置跨径带来很多不便。处理的方为一个标志性建筑，这样大大增加了桥梁本身的法是桥墩正布，这就需要至少60m的跨度才能跨审美要求。桥梁结构本身要带有建筑美和艺术性，越铁路。60～100m范围内的跨径可选择的桥型较给人以美感，具有艺术性、美感的桥梁成为经典建多，有钢箱梁、钢一混结合梁、现浇预应力混凝土筑的例子比

3、比皆是。通行功能和审美这两者在进连续梁等。进行方案设计时，建设单位对桥梁的景行桥梁建设时具有同等重要的地位，而有时后者观效果表现有很高的要求，综合经济、技术、美观决定了桥梁的建设。斜拉桥因其桥塔变化的多样等因素，初步选定了斜拉桥的方案。根据主线的中性，在城市桥梁工程中被设计者和建设者广泛采央分隔带较宽的特点(中央分隔带净宽12m)，圆用。但由于城市受地理位置限制，斜拉桥跨径多不环塔布置在中央分隔带处，拉索布置在塔身两侧大，这就为桥塔的多样性变化提供了有利的条件，及塔身前端，共四面拉索。方案设计初期采用全飘桥塔在保证具有

4、足够的承载能力同时，能做出新浮体系，桥面为钢箱梁，经过计算分析与经济分颖具有美感的造型。圆环状造型桥塔的斜拉桥就析，此方案造价非常高，经过多方案比较，最后采是这方面的一个探索。用主梁为三跨预应力混凝土连续梁与斜拉索组合的方案。主桥桥位见图1。1工程概况桥梁工程位于某城市立交桥主线上，跨越一条地方铁路和一条城市主干路，桥梁处在城市新建的城区内，周边规划高层建筑较少，建筑退线较大。立交桥是一座半苜蓿叶组合式互通立交桥，引桥与匝道结构采用的是现浇预应力混凝土连续箱梁桥，下部结构采用柱式墩桩基础。主线桥梁为双幅桥，中央分隔带宽

5、13m，桥面净宽20m，桥梁全宽54m。2桥梁方案设计桥梁方案是在立交桥的形式确定后进行设计图1主桥桥位图的45：。嚣的交角，主线的横断面全宽为54m，嘉如桥墩与3工一程一设一计收稿日期：2013—09—23主梁为C60三跨预应力混凝土连续梁，桥塔作者简介：孙书亭(1971一)，男，吉林省吉林市人，高级工程师，从事道路桥梁设计研究工作。采用Q345q钢箱结构(见图2)。桥梁横断面布置2014年1月第1期城市道桥与防洪桥梁结构65为：0．5m(防撞护栏)+20m(车行道)+O．5m(防撞左右。为减小钢塔的自重，根据受力分

6、析结果，桥护栏)+12m(中分带)+0．5m(防撞护栏)+20m(车塔截面钢板厚度从根部到顶端按35mm、30mm、行道)+0．5m(防撞护栏)，全宽54m，在主梁两侧各25mm、20mm进行变化，共分为六个部分进行。3．5m的拉索区，见图3。斜拉桥全长180m，跨径拉索按稀索的方式布置，间距为10m。在桥塔布置为62．5m+55m+62．5m。主梁中支点梁高上采用吊耳式的连接方式，箱梁上采用在箱梁外3．5m，跨中等高段及边跨支点处梁高2．5m，变化侧加锚固横梁，并在锚固横梁上预埋张拉锚具的段长度为15m，变化规律为圆

7、曲线。箱梁为单箱四方式进行锚固，锚固横梁宽出箱梁悬臂端3．5m，室，分双幅桥面。箱梁腹板厚度在支点与跨中分别全桥共布设32对拉索。主梁预应力钢束配置了通为70em、50em。顶板厚度全桥为等厚28cm，底长束和顶板束，通长束分两次张拉。下部结构采用板主梁变高段为50em厚，主梁等高段为20em的是柱式墩，墩柱为矩形截面，尺寸为1．8m×．8m，厚。箱梁标准横断面见图4。做15cm×15em的抹角，群桩基础。4受力分析采用有限元分析软件对桥梁的上部结构、下部结构进行了施工状态、运营状态下各种工况及地震荷载作用下的分析，也

8、对全桥进行了动力特性和稳定性的分析。分析结果表明桥塔在持久状况标准组合作用下主塔正应力介于140—一187MPa之间；长期荷载效应组合下，主梁上下缘均未出现拉应力；短期效应组合下，主梁上缘最大拉应力为0．06MPa(压)，下缘最大拉应力为1．57MPa(压)，图2立面图(单位：cm)主梁最大主拉应力为0．89MPa；标准组合下主梁