多跨连拱景观桥结构设计

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1、第36卷，第4期公路工程Vo1．36，No．42011年8月HighwayEngineeringAug．，2011多跨连拱景观桥结构设计娄廷会(上海林同炎李国豪土建工程咨询有限公司，上海200092)[摘要】简要介绍了一座多跨连拱景观桥的结构设计。为实现业主墩顶空腹区不设立柱的全透空景观要求，笔者对拱上建筑的结构形式做了深入细致的探索研究，并最终找到既满足景观又满足受力的合适形式。同时介绍了该桥具有一定特色的主拱圈和深基坑推力基础设计。[关键词】多跨连拱；景观桥；结构；设计；拱上建筑；拱圈；深基坑【中图分类号】U441．4[文献标识码]B

2、【文章编号]1674—0610(2011)04—0106—03Structuredesignofmulti-spanarchlandscapebridgeLOUTinghui(Lintung-yen&Liguo—haocivilengineeringconsultantsLTD．，Shanghai200092，China)[Keywords]multi-spanarch；landscapebridge；structure；design；buildingonarch；archring；deepfoundation色不少。但本桥是个例外，实桥

3、比效果图景观效1概述果还要好。该桥位于我国沿海某城市滨海景观带内，方案设计阶段对景观要求很高。经多轮方案比选，建设方确定图l所示的五跨连拱桥为最后实施方案，要求墩顶空腹区不能设立柱，全透空设计。众所周知，我国为拱桥大国，各式各样的拱桥很多，多跨连拱桥并不少见。但墩顶空腹区采用不设图1方案阶段效果图立柱的全透空设计的并不多，类似仅见有桂林解放桥，如图2所示。但桂林解放桥与本桥方案仍有不同，墩顶空腹区采用过渡小拱，把跨度较大的拱上建筑分为两跨，从而化解了大跨度拱上建筑的设计难题。本桥结构设计的最大难点是拱上建筑，而拱上建筑的形式又决定了主拱圈

4、的结构形式，并最终决定桥台推力基础形式。拱上建筑与主拱圈为受力整图2桂林解放桥体，结构分析必须建立整体模型全面考虑，桥台推力基础可以作为独立结构，根据整体计算的支反力大小确定基础形式。在克服了一系列的结构设计难题后，本桥顺利进人施工阶段。建成后桥梁实景照片如图3、图4所示。大多数桥梁建成后，实景与效果图相比，往往逊图3建成后实桥照片I晚景)[收稿日期】2010—11—05【作者简介】娄廷会(1974一)，男，河南宝丰人，博士，一级注册结构师，主要从事桥梁结构设计。第4期娄廷会：多跨连拱景观桥结构设计107小于0．6，甚至在0．5作用，由此

5、可能会带来边跨负反力问题。同时前述主拱圈受力问题并没有明显改善，而景观问题则依然无法解决。在耗费了大量时间和精力仍然无果情况下，设计者把目光转向另一结构形式，即简支加连续结构。在墩顶空腹区采用大跨的简支空心板梁，拱顶实腹图4建成后实桥照片(白景)区段采用小跨径的连续实心板。该种结构形式自身受力没有任何问题，同时解决了主拱圈受力和全桥2拱上建筑设计景观问题。就主拱圈受力而言，虽然大跨空心板梁该桥全长约300m，桥面宽度28m。五跨连拱，的支反力比小跨径实心板的支反力大得多，但增大拱跨度在50～70m之间。墩顶空腹区长度在20～主拱圈高度和调

6、整拱轴线线形后，主拱圈的各项指30m之间，实腹区长度也在20～30m范围之间。标都能控制在规范允许范围之内。就全桥景观拱上建筑的设计富有挑战性。而言，空腹区的空心板高度在1．4m之内，实腹段实根据方案效果图，首先想到用连续梁结构。计心板高度只有30cm，加上主拱圈高度，不超过2m，算分析后发现，连续梁结构存在很大困难。若整桥景观效果很好，实桥照片见图3、图4。采用一联结构，因为实腹区和空腹区长度差不多，则主拱圈跨径组合为50+57．5+65+57．5+拱顶位置不能设柱，柱设在实腹区和空腹区交界位50m，墩(台)顶空腹区段简支板梁分别采用了

7、置。如此会带来两个问题。一是主拱圈的受力问13．5m、26m和30m三种跨径，梁高分别为题。跨径20～30m连梁的支反力只作用于主拱圈0．62m、1．1m和1．35m。3种跨径的空心板都不的两点位置，其它位置没有荷载作用，拱圈受力极为是标准图，本桥进行了专门设计。13．5ri1板为钢筋不利，拱圈设计难以解决。二是全桥的景观问题。混凝土结构，其它两种跨径板梁采用后张预应力结跨径2O～30m连梁，梁高在1．3—2．0m之间，空腹构。拱顶实腹段采用多跨连续钢筋混凝土实心板结区段该梁高尚可，实腹区段就显得太大。拱顶位置，构，板厚3012m，跨径4

8、．5～5m，长度25～34m。为拱上建筑梁高加上拱圈高度，总高接近4m，过了拱形成实腹效果，在主拱圈两外侧面，实心板和拱圈顶顶位置，这一高度还要增大，整个桥梁结构尺寸显得部之间的区域，设装饰性