蝴蝶拱桥的传承与探索成都市红星路南延线跨府河桥

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1、蝴蝶拱桥的传承与探索——成都市红星路南延线跨府河桥目录1.回顾2.方案优化3.合理成桥状态4.结构总图5.主要构造6.三维设计实践7.结构分析8.制造和安装回顾Ling-TieBridge–Artist’sRendering回顾T.Y.Lin（1912-2003）Fig.2.BridgePlanFig.3.BridgeElevationFig.2.BridgePlanFig.3.BridgeElevation回顾Fig.4.BridgecrosssectionFig.5.Archribform回顾回顾项目区位府河大桥会展中心中和位于新会展以东，

2、毗邻江滩公园，跨越府河后接中和。方案优化1.根据道路规划要求调整了桥梁宽度；2.调整了南北两侧拱高度和倾角；3.调整了钢梁为三跨连续梁体系；4.调整了特宽钢梁结构形式为双纵箱+工字钢格子梁体系；5.设置弯系杆平衡钢梁恒载下的横向受力；6.调整了连续梁支撑约束体系；7.钢梁节段、钢拱节段和吊索调整为统一径向设置；8.分离式承台调整为整体式承台；前阶段方案方案优化方案优化1.根据道路规划要求调整了桥梁宽度；按照规划要求在两侧增加了4条辅道，道路红线宽度达到60米。因此，桥梁横断面划分不再适合整体布置在吊索内侧，将非机动车道和人行道布置在吊索外侧，使

3、梁体横向受力更为合理。方案优化2.调整了南北两侧拱高度和倾角；一方面考虑桥梁本体建筑高度与其宽度相互协调性，另一方面由于本桥定位为标志性建筑，应与周边建筑高度相协调，而周边现代化建筑楼层较高，因此从技术角度尽可能增加了桥面以上拱的结构高度；增大了两侧拱肋倾角差异，一方面最大程度的实现了该桥型的不对称美；另一方面从技术角度也同时实现了两侧拱推力比相接近。实现结构受力和美学上的结合。优化调整3.调整了钢梁为三跨连续梁体系；一方面考虑到特宽弯桥特性，为了提高整体受力性能和行车舒适性，适宜三跨连续；另一方面如果引桥为混凝土结构，设置连续梁钢砼接头将增加

4、设计施工难度；此外引桥跨度较大，也较为适合采用钢结构；方案优化之前之后方案优化4.调整了特宽钢梁的结构形式为双纵箱+工字钢格子梁体系；主要考虑到特宽桥钢箱梁制造和运输可行性、现场安装条件、工期要求等因素，将钢箱梁结构形式调整为格子梁体系，纵向设两个单箱。通过纵向和横向分块制造、运输和安装，“化整为零”的理念因地制宜的解决了特宽钢梁结构方案，不仅技术可行，而且更为经济。之前之后方案优化5.设置弯系杆平衡钢梁恒载下的横向受力；系杆设置主要解决两方面的问题，一方面由于地质条件较差，需要系杆平衡拱肋大部分水平推力；另一方面由于两侧吊索倾角差异带来钢梁横

5、向平衡问题，通过设置弯曲系杆平衡了恒载下吊索横向力。优化调整方案优化优化调整6.调整了连续梁支撑约束体系将一部分直系杆和钢梁通过锚箱等方式在跨中相互锁定，使整个连续梁成为纵向有弹性约束的“半漂浮体系”。这一技术方案的提出不同于一般连续梁固定墩+活动墩的设计理念，将梁的变位零点由固定墩变为主桥跨中，改善了吊杆纵移幅度，整个结构体系受力更为均衡。方案优化7.钢梁节段、钢拱节段和吊索调整为统一径向设置；由于本项目钢梁在曲线上，钢梁节段划分径向设置方便制造。吊索如果不与之对应径向设置，吊索力和横隔板方向存在一定偏角，将带来梁上锚固区受力不流畅和锚固构造

6、复杂等问题。因此钢梁节段、钢拱节段和吊索调整为统一径向设置。优化调整之前之后方案优化优化调整8.分离式承台调整为整体式承台；承台受力较为特殊，一方面拱肋在纵向由于温差和活载产生推力，另一方面由于倾角、跨度和矢高差异，两片拱在横向也产生不相等的推力。为了使得拱和桥墩荷载往地基传递更为安全合理，设置整体式承台作为上部结构和地基的转换层。之前之后合理成桥状态1.外倾拱曲线梁三维受力体系；2.拱和连续梁的协作体系；3.梁体特宽；问题的分析结构特点成熟的经验一脉相承，包括1.三维受力体系；2.拱的设计；3.吊索、系杆连接构造；等等成熟的经验外倾拱曲线梁三

7、维受力体系拱平面内,拱平面外吊索轴力拱肋自重拱的推力系杆平弯成熟的经验以南宁大桥为例钢材的优势成熟的经验合理成桥状态主要目标三维平衡状态优化在于控制拱的面外弯矩。吊索在梁上的位置在拱的倾角不变的前提下，拱和梁的自重决定了吊索在梁上的合理位置。合理成桥状态拱的面外弯矩尽量小梁内外弧的竖向位移量尽量不影响横坡梁在恒载下的横向支座反力尽量小拱的竖向刚度（跨径、矢高、倾角）北拱和南拱UY、UZ变形差异系杆平衡推力为主，通过平面弯曲线形提供横向力与支座维持梁体平衡。主要目标合理成桥状态弯道半径不做调整；跨径不做调整；连续梁内力分担的比例不做调整；前提合理

8、成桥状态最小弯曲应变能法求索力单变量构形优化容差性估计方法合理成桥状态拱的高度和角度截面和自重两拱相对中线的位置吊索相对中线的位置系杆线形支座反力主要