宁波外滩大桥附属人行桥设计

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1、宁波外滩大桥附属人行桥设计万鹏，马最5宁波外滩大桥附属人行桥设计万鹏。马晶(上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司，上海200092)摘要：宁波外滩大桥主桥为(225+82+30)m独塔四索面异形钢斜拉桥，外侧设置全长203．9m的曲线异形悬挑钢人行桥(采用悬臂工字梁受力，内、外侧设置箱形边纵梁)，人行桥与主桥钢箱梁结合成一体。为确保该结构形式静力、动力特性满足要求，采用MIDASCivil有限元软件建立该桥空间有限元模型，研究附属人行桥设计关键技术。研究得出附属人行桥设计关键技术包括：箱形边纵梁顺桥向间隔3O～37．5m设置1条断缝，

2、调索完成后安装主跨靠近Z／5、1／4和1／8位置的箱形边纵梁；采用铝合金桥面；在边跨人行桥增加7对钢管斜撑，钢管上、下部设置半圆球节点。该桥采取上述构造和施工措施后可避免附属人行桥过度参与整体受力，降低应力水平，同时保证动力特性与舒适性满足要求。关键词：斜拉桥；附属人行桥；静力特性；动力特性；有限元法；桥梁设计中图分类号：U448．27；U448．11文献标志码：A文章编号：1671—7767(2013)04—0005—051引言通过横梁连为整体。单幅标准桥宽21．4m，双向6现代新颖的人行桥不断出现在国内、外的城市车道，两侧通行非机动车

3、和行人。桥塔采用三角形中，在趋向轻柔、大跨发展的同时，振动与舒适性也斜塔结构，位于2幅分离式主梁的中间位置。梁和不断引起关注。无论在国内[1]还是在欧美[3“]、日塔融为一体，前塔柱、后斜杆和边跨主梁形成主要的本[5]，时常发生由人行激励导致桥梁大幅度振动的受力封闭三角体系(见图2)。事例，也引起了许多学者的关注[6叫。国外规范所外滩大桥人行系统包括人行道和人行桥两部采用的基本分析方法主要有频率调整法和限制动力分。人行道标准宽度4m，在全桥范围内布置，纵坡响应值法2种[1，但受限于结构固有频率和人群荷随主梁变化。附属人行桥标准宽度3m，全

4、长203．9载模拟的准确性[1引，相关内容难以直接指导斜拉桥m，间隔7．5m设置1个宽1．5m的平台，采用悬臂与悬索桥等柔性大跨附属人行桥的设计。工字梁受力，与人行道钢梁对应。在人行道悬臂外宁波外滩大桥附属人行桥是外滩大桥在景观上侧和人行桥悬臂内、外侧设置箱形边纵梁，材料采用的一个亮点，但该人行桥不是传统的独立体系，其与Q345qD。悬臂工字梁上缘叠放工字形小纵梁，在其主桥钢箱梁结合成一体，为空间曲线线形和大挑臂上缘铺设铝合金桥面板(见图3)。人行道与人行桥构造，这增加了设计与分析的难度。尤为关键的是，的曲线通过调整小纵梁与挑臂的夹角实现

5、。连接在要保证人行桥动力特性满足要求，则需要提高其整主梁上的“Z”或“L”形挑臂实现人行桥空间线形的体性与刚度；而为了降低其参与主桥总体受力的程变化，水平挑臂长度为3．28～6．15m，竖向悬臂长度，又必须适当降低人行桥的整体性与刚度。为确度为0．98～7．50m。保该结构形式在动力与静力需求之间取得平衡，本文以宁波外滩大桥为背景，采用有限元软件对该桥3全桥有限元分析的动力、静力特性进行大量的对比分析，并提出几种采用MIDASCivil程序建立全桥空间杆系有构造与施工措施以保证设计意图的实现。限元模型(见图4)，斜拉索采用索单元模拟，桥塔

6、及桥墩采用梁单元模拟，主梁用“脊骨梁”模型离2工程概况散，塔、梁、墩固结。模拟实际施工过程进行分析，宁波外滩大桥主桥长337m，采用独塔四索面形成成桥内力，在此基础上进行静力和动力对比异形斜拉桥结构，跨径布置为225m+82m+30m分析。(见图1)。主桥主梁为分离式异形双钢箱梁断面，人行桥按2种方式建模：①模型一。人行桥连收稿日期：2o13—03—08作者简介：万鹏(1975一)，男，高级工程师，1998年毕业于西南交通大学道路与铁道工程专业，工学学士，2OO1年毕业于西南交通大学道路与铁道工程专业，工学硕士，2005年毕业于西南交通大

7、学桥梁与隧道工程专业，工学博士(E—mail：wp7601573@163．corn)。8世界桥梁2013，41(4)4．3球节点参考文献：为了提高人行桥的动力特性，在边跨人行桥大挑臂范围内增加7对钢管斜撑。主梁与人行桥的曲[1]陈阶亮，裘新谷．人行桥振动舒适性评价方法及标准研线相对变化复杂，每根钢管的夹角不同，并且与钢箱究现状口]．桥梁建设，2010，(1)：75—78．Ezl刘世明，赵顺波，李晓克．大跨人行异型斜拉桥静、动力梁底部的夹角较小，焊接困难，定位精度也较难保及抗震性能分析EJ]．桥梁建设，2012，42(4)：45—50．证。

8、因此，斜撑钢管上部与下部设置半圆球节点，分I-3]DallardP，FitzpatrickAJ，FlintAR，eta1．TheLon—别与钢箱梁底板和挑臂连接(见图8)。为了传递钢donMi