《结构力学课程设计》PPT课件

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1、结构力学课程设计------湖南的桥指导教师－－邓林9/15/2021研究课题:洪山桥成员：魏　伟肖　湘王玲琳何　凡9/15/2021简　介跨度高度居世界第一　　大桥主桥结构形式为无背索斜塔斜拉桥，也就是说，它是单面拉索。大桥主跨206米，塔高136．8米，桥面宽33．2米，塔身倾角58度。斜拉索采用竖琴式平行钢丝，全桥共13对。斜拉桥塔身通过塔基与基础固结，主梁采用钢混叠合结构。该桥在同类型桥梁中跨度和斜塔高度均居世界第一。9/15/2021洪山桥的尺寸大桥主跨206米，斜塔垂直高度136.8米，塔身倾斜

2、角58度斜拉索采用竖琴式平行钢丝,全桥共有13对斜拉索9/15/20219/15/2021综合分析一、大桥地理位置长沙市洪山大桥是长沙市北二环线上的一座特大桥，跨浏阳河，属环线建设的关键工程之一，洪山大桥南接四方坪立交，北连捞刀河特大桥，桥位座落于洪山庙休闲渡假区，往东不到2km即为机场高速公路，往北不到3km是长沙世界之窗。因该桥地理位置十分重要，业主单位长沙市环线建设指挥部从提高省会城市品位的要求出发，决心将该桥建成长沙市的标志性景观建筑物，后将湖南大学提出的无背索斜塔竖琴式斜拉桥方案提交市府办公会议讨论，

3、获得通过。9/15/2021二、地质情况和其他自然条件北岸主塔塔基地质情况简述如下：桥址处基岩埋置较浅，大部分地段基岩裸露，岩性为中元古界冷家溪群板岩，板岩各层特征自上而下分别为：①强风化板岩，褐黄色，岩性为粉砂质板岩和泥质板岩，岩质软，风化强烈，节理、裂隙极为发育，岩石破碎，采芯率低，层厚为1.8～6.9m，层顶标高为27.46～31.83m，容许承载力[σ0]=500KPa。②弱风化板岩，黄灰色、灰黄色、灰色，岩性为粉砂岩质板岩及泥质板岩，岩性脆，节理裂隙发育，钻进速度较慢，层厚为2.5～11.0m，层顶

4、标高为19.51～25.66mm，容许承载力[σ0］=1200KPa。9/15/2021③微风化板岩，青灰色、灰色，岩性为粉砂质板岩及泥质板岩，岩石较新鲜、坚硬，板理发育。钻进速度慢，岩芯多是块状，柱状及碎块状，层顶埋深为13.5～22.0m，顶板标高为12.8～19.93m，地质勘察该展未揭穿，容许承载力[σ0］=2700KPa。桥址处百年一遇20m高10min平均最大风速为28m／s，主导风向为西北向。长沙地震基本烈度为Ⅵ度，本桥按Ⅶ度设防，桥址为Ⅱ类场地上。气象方面，长沙地处亚热带地区，受季风影响，雨量

5、充沛，历年最高气温40.6℃，最低气温-11.4℃，年平均气温17.1℃。9/15/2021三、主要技本标准和分跨1.道路等级：城市快速路2.设计荷载：六车道汽——20级，挂车——120；人群荷载3.5kN／平方米，并以一辆3000kN特重车作验算荷载。3.桥宽及路幅组成全桥宽：33.2m路幅组成：2*［0.5m防撞栏+0.5安全带+2*3.75+3.5行车道+0.5安全带+2.1护栏和锚索区十4.0/2人行观光道]=33.2m4.设计车速：60km/h5.桥上纵坡：0.2464％，桥面横坡；1.5%6

6、.主桥分跨：227m（主跨和塔区）+30.305m（辅助孔）＝257.305m7.计算跨径：206m9/15/2021四、主桥设计要点l.索塔和基础索塔采用预应力混凝土箱形结构。截面外轮廊尺寸为12m（顺桥向）*8.2m（横桥向），塔的水平倾角为58°，塔高（桥面以上）135m。对于无背索斜塔斜拉桥，塔的自重设计是关键问题之一，为了确保索培处于良好的受力状态，我们按照以下原则确定塔的自重；即当梁上作用全部恒载和一半活载时，塔处于轴心受压状态，由几何及平衡关系（拉索平行布置情形），可以得到：如图2所

7、示。9/15/2021索塔节段重量心原则上按上述公式确定，洪山桥的C值为2.432，塔身混凝土体积较大。最后出于降低重心的考虑，将索塔设计成变壁厚的形式（下厚上薄），整个索塔的混凝土体积约6700立方米。洪山桥的人行道位于桥中央两个索面之间，高出行车道约2m，为方便行人和确保行车顺畅，设计中在塔根部开了一个高9m、宽3m的过人孔。塔内还设有观光电梯，塔顶设有观景台。由于桥址处地质条件良好，基岩露头，因而墙身基础采用了31m（顺）*30m（横）*9m（高）的扩大基础，在最不利组合荷载作用下，基底偏心距小于0.5

8、m。9/15/20212.主梁主梁为钢混叠合结构，桥中央设一条44m（高）*7.0m（宽）的矩形闭口钢箱梁（箱壁厚28mm），顺桥向每隔4m设一道长12.9m的箱形钢挑梁，形成脊骨架结构体系。钢结构部分的母材为16Mnq钢，钢挑梁上布210mm厚混凝土桥面板，桥面板与钢挑梁间用φ22mm、间距为120mm的大头剪力钉连接。无背索斜拉桥相对于常规斜拉桥来说，拉索吊点所能提供的刚度较