武汉二七长江大桥桥塔设计

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1、2014年9月第9期城市道桥与防洪桥梁结构129武汉二七长江大桥桥塔设计李翠霞，石建华(中铁大桥勘测设计院集团有限公司，湖北武汉430056)摘要：介绍了武汉二七长江大桥桥塔设计，其主桥为2×6161TI三塔斜拉桥。设计采用在结构受力、经济和美观等方面均较佳的花瓶形桥塔。三塔外观造型一致且等高，均为206in，钢筋混凝土结构。根据总体受力的要求，中、边塔刚度不同，具体表现在顺桥向截面尺寸的差别较大。主塔结构：主塔塔柱根据位置的不同分别采用单箱单室至单箱双室截面；横梁和索锚区采用预应力混凝土结构，中塔下横梁顶面布置有支座垫石及纵向约

2、束装置，边塔下横粱顶面则布置有支座垫石及有抗震作用的纵向液压阻尼装置。为确保主塔受力安全，按照施工步骤对主塔进行了整体计算和索锚区局部应力分析。经过检算，主塔均满足规范要求，并有一定的安全储备。关键词：花瓶形桥塔；主塔刚度；桥塔结构；预应力锚固；受力分析；组合工况；主塔施工中图分类号：U448．27、U443．38文献标识码：B文章编号：1009—7716(2014)09—0129—05进行了研究比较。经综合比较后，认为通过增加中1概况塔刚度的措施既可满足结构刚度要求，又在美观二七长江大桥工程位于武汉市二环线上，大桥方面较为简洁而

3、予以采用。边塔刚度对结构整体北起汉口发展大道、上跨解放大道、过长湖地六村、刚度影响较小，结构布置时中塔要具有必要的刚跨铁路，经后湖船厂过长江，接武昌侧的罗家港，并度，受温度力等影响，边塔刚度不宜太大。沿罗家港明渠至和平大道，总长度约6．5krnt”。桥塔外形选择(见图2)：比较适合该桥的塔形二七长江大桥正桥工程，具体包括通航孔主主要有钻石形、H形及花瓶形。H形塔基础规模相桥、非通航孑L深水区及两岸非通航孑L岸滩区，总长对较大，钻石形塔与武汉市既有的天兴洲长江大度为2922In。主桥采用三塔斜拉桥方案，跨径布桥及白沙洲大桥的桥塔稍显

4、雷同【3】f4】。而花瓶形塔置为(90+160+616+616+160+90)ITI，全长1732nl。造型完整和谐，流露出一种秀美，总体上给人一种主跨跨径达到616mi23，为目前国内外同类多塔斜变化活泼的感觉。斜拉索布置成空间索面，可以提拉桥中跨径最大的桥梁。高主梁的抗扭刚度，在承受横向风力、地震力等荷斜拉桥主桥总体布置见图1所示。载方面较优。同时，下塔柱内收，使得基础规模较小、工程投资较省。故花瓶形塔在结构受力、经济2桥塔方案构思和美观等方面均较佳，因此以花瓶形塔为二七长三塔斜拉桥与常见的两塔斜拉桥结构的受力江大桥的主塔外形

5、嘲(见图3)。特性区别表现为中间塔两侧均无辅助墩和过渡3桥塔结构设计墩，不能对主梁和索塔提供位移约束，并使结构各个响应的活载影响线范围增大，各个构件的活载斜拉桥共有三个主塔，分别为南、北边塔和中效应变大。塔，三塔外观造型一致。均以黄海高程+13．5m以二七长江大桥主跨跨径达到616m，：勾目前国上为主塔结构，三塔等高，均为206in，钢筋}昆凝土内外同类多塔斜拉桥中跨径最大的桥梁在力求结构。桥梁方案景观协调、经济合理的前提下，如何通过桥塔结构由下、中、上塔柱及横梁四部分组合适的结构措施，控制结构具有必要的体系刚度，成。中、上塔柱采

6、用曲线连接，内外曲线均为圆曲是该桥设计中的关键问题。线，半径分别为280m和320m，两塔柱在顶端微该桥体系刚度相对较弱，需要采取：潜施提高合，中间以弧形板相连，上、下圆弧均与塔柱内侧桥梁的整体刚度。设计中分别对设置中塔稳定索、直、曲线相切。上塔柱内设有斜拉索锚块。塔顶部设置跨中交叉索、增加中塔刚度的三种主要方案设有0．8m厚的盖板，盖板上设有进人孑L。上塔柱顶设有4m的装饰段[21(见图3)。收稿日期：2o14—05—15中塔下横梁顶面布置有支座垫石及纵向约束作者简介：李翠霞(1965一)，女，湖北武汉人，高级工程师，研究方向：

7、斜拉桥设计。装置，边塔下横梁顶面则布置有支座垫石及有抗130桥梁结构城市道桥与防洪2014年9月第9期汉口．160．．．．616_90．．．最高通航水位25·8l最低通航水位975．④图1斜拉桥主桥总体布置图图2斜拉桥主塔外形选择方案效果图⑤盐i匦望倒业拯哑僖⑥接⑦江南岸弓诉图3花瓶型主塔效果图震作用的纵向液压阻尼装置的同定垫块。桥塔结构图见网4所示。主塔结构尺寸：两塔顺桥向变化形式一致，上塔柱均等宽，中塔为8m，边塔宽7m。中塔柱到下塔柱，中塔由8m变化至塔底16m，边塔由7m变化至塔底8．8m。下塔柱：两塔尺寸变化较大。中塔为

8、单箱双室图4桥塔结构图截面：高38．5m，横桥向宽6．05～12m，截面基本壁中塔柱：两塔尺寸接近，均为单箱单室截面，厚顺、横桥向均为1．5m；边塔为单箱单室截面：高横桥向均宽6I'll。中塔高106m，截面基本壁厚顺34m，横桥向宽6．05～10