太原市机场路祥云桥主桥总体设计

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1、◎太原市机场路祥云桥主桥总体设计王文斌[同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司，上海200092]摘要：太原市祥云桥主桥，采用空间异形钢塔柱独塔斜拉桥，建筑造型优美，结构设计复杂。桥梁总体设计从桥梁建筑造型分析，桥梁合理跨径布置，主梁钢混结合段位置选取，辅助墩的设置与否，塔梁连接形式选择，斜拉索布置等方面进行了周全的设计。是建筑设计与结构设计较好融合的典型案例。桥梁于2010年7月通车运营。根据静、动载试验，其测试结果与桥梁设计计算结果相符，满足设计标准，符合规范要求，桥梁结构性能良好、安全可靠

2、。关键词：斜拉桥；钢塔柱；混合梁；桥梁设计l工程概况组合36．59+57+155—248．59m，过渡墩和辅助墩采太原市祥云桥西起汾河西岸的新晋祠路，东接汾用双柱式混凝土桥墩。全桥共13对斜拉索，斜拉索通河东岸的机场路，是太原市机场路跨越汾河的重要桥过钢锚箱与钢箱梁连接；边跨斜拉索采用单索面锚固梁结构口]，也是从机场进入市区看到的一座景观桥梁。在中塔柱，主跨斜拉索采用双索面锚固在边塔柱。塔工程全长1．49km，该桥建设初期名为“火炬桥”，后更梁之间采用支座连接，并在中塔柱位置设置固定支座，名为“

3、祥云桥”，祥云桥成桥照片见图1。祥云桥主桥其余位置为滑动支座，桥梁总体布置见图2。桥址位的桥梁结构为单塔混合梁斜拉桥，桥梁标准宽度为于8度烈度区域，为了节约投资，改善桥梁在地震情况5O．6m(含风嘴)，为双向8车道，设计车速为60km／h，下的受力性能，桥梁采用减隔震支座体系，以改善桥梁全长248．590m。主跨长155m，主梁采用大悬臂钢箱结构的抗震性能。梁断面；边跨长93．59m，主梁采用单箱4室大悬臂混桥塔由三根塔柱组成，空间呈火炬状造型，桥塔全凝土箱梁断面。该桥桥塔由3根空间曲线的钢塔柱

4、构高100．5m。三根塔柱之间由2O道空间水平联结系成，桥塔全高i00．5m。全桥共设13对斜拉索，主跨构成的稳定三角结构体系连接，使三根塔柱共同受力。侧为双索面布置，边跨侧为单索面布置。该桥桥梁基主梁以上部分的桥塔采用钢结构，在梁底以下的部分础为钻孑L桩+混凝土承台的形式。为混凝土塔柱，塔柱立面见图3。主跨为扁平钢箱梁，梁段间采用栓焊连接，梁高3．5m(外轮廓)，全宽5O．60m(含风嘴)，底板宽29．0m。主梁边腹板为斜腹板，腹板在顶板处间距约为34．4m；斜腹板外为悬臂，悬臂段长度约为7．

5、8m。钢箱梁底面设置检修挂钩，以便于后期维护。边跨混凝土主梁外形与主跨钢梁一致，采用单箱四室截面，外侧设约7．8m的悬臂，梁高3．48m(由于铺装厚度不同，与钢箱梁错台20mm)，全宽50．539m。混凝土主梁纵向设置预应力；横隔板及横梁设置横向预应力，桥梁断面见图4。圈1祥云桥成桥照片主桥基础均采用钻孔桩+承台基础形式，承台间2主桥总体布置均用系梁连接，以确保在地基土层液化时，基础间能协主桥采用空间异形三柱独塔混合梁斜拉桥，跨径同工作。对于PI5墩的三个塔柱基础，系梁还需要平衡塔柱之间的水平力

6、。承台之上布置桥墩及混凝土塔收稿日期：2O13一O2—21柱。PI3、PI4、PI6墩采用D1．5m钻孑L桩，共44根；30善踢么咯No．22013◎基础平面布置口)C’善●(·蒙●壹藿：蔓乡—下=r0{鲞一桥梁中心线《⋯旦l拿醒j{一图5基础平面布置3主桥总体设计响，主梁跨中及塔顶的位移很大，结构刚度不足，会引对于不同于一般独塔斜拉桥的结构，选择合理起塔柱较大的疲劳应力幅[5；导致塔柱尺寸偏大，结构的受力体系来保证结构的合理性、安全性，使结构与显得笨重。不对称跨径布置，边跨采用混凝土结构，并建

7、筑创意造型很好的融合，是设计成败的关键L2]。设置一个辅助墩，提高了边跨的锚固效率，提高了结构本桥索塔是空间曲线的造型，采用钢结构比较合的总体刚度，大大减小塔柱的应力幅，塔柱尺寸相对合理]，在主梁以下部分采用混凝土结构，并设置钢混理，比较协调。结合段¨4]。3．1．1主梁钢混结合面位置3．1跨径布置主梁选择了钢混组合梁，选取合理的钢混结合面根据建筑造型设计，边中跨比宜在0．6左右，边跨位置则是优化该结构受力的主要内容。设计中对可能与塔柱高度的比值约为1．0，如此布置比较协调。从的4个钢混结合面位

8、置进行了比较，选择合理的位置结构受力来说，若采用对称的跨径布置，由于活载的影(见图6)。堡河西路辛交248590滨河东路图6混凝土梁长度比选32上踢么垂龟No．22013◎L1—31．0m，边跨混凝土压重太少，支座受拉，需利；地震时结构刚度大，导致地震响应较大，对基础设要额外压重来克服上拔力，不经济。计不利；施工相对复杂，大体积混凝土的浇注质量不易L2—48．5ITI，不再需要额外压重，但是钢混结合保证。结构角隅较多，后期裂缝不易控制；设计最终选段和斜拉索锚固构造在一定范围内交织，构造较复杂，择