宽幅预应力混凝土矮塔斜拉桥设计.pdf

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1、一一～m一◎宽幅预应力混凝土矮塔斜拉桥设计陈斌[同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司，上海200092]摘要：金廊公路大泖港大桥为宽幅预应力混凝土矮塔斜拉桥，跨径布置为(115+180+115)m，桥宽39．6m，采用塔梁固结在梁底设置支座的结构体系。主桥各构件的主要构造设计尽可能简洁、轻盈，具体结构布置及尺寸根据结构计算确定，均满足现行规范要求。主桥采用了大吨位支座，并在地震作用下采用了减隔震设计，并对减隔震的效果以及构造要求进行了简要介绍。通过本工程的总体设计，对宽幅预应力混凝土矮塔斜拉桥的设计方法及要点提出了一定的建议，为以后类似工程提供参考。关键词：宽幅预应

2、力混凝土箱梁；矮塔斜拉桥；大挑臂；减隔震1工程简介大泖港桥位于上海市金山区与松江区的区界位置，南侧与新建金廊公路衔接，北侧与新建辰塔公路衔接，横跨大泖港近弯道段，成为连接金山区与松江区的一条重要通道。大泖港河面宽约170m，为黄浦江重要的支流，位于准水源保护区，同时其属于平申线规划IV级航道，兼具泄洪和通航功能。根据通航论证要求，大泖港主桥应一跨过通航水域，且桥墩应布置在防汛墙陆域侧，考虑到桥梁与河道顺交约6．7。且位于弯道附近，其主跨布置不小于约180m。同时，大泖港桥主桥的设计由于受到北侧上跨高速、南侧下穿高压走廊、主孔内通航、位于准水源保护区等多重因素影响，其主

3、梁结构高度、全桥施工方法、后期养护等均对总体设计的合理性、经济性及建设周期有着重要影响。结合主桥的跨径、两侧道路横断面需求，经过对连续梁桥、连续刚构桥、拱桥、矮塔斜拉桥、斜拉桥等桥型深入比选后，主桥推荐采用(115+180+115)m的预应力混凝士矮塔斜抟桥结构r见图¨jj1”．f，㈨”．11‘‘，：。：I，臻l誓；辩’，⋯二、一一⋯一一，一一_；?⋯．、，一。一．⋯jⅧ“；一二一’、l”二一一一≠¨⋯图l大泖港桥梁方案立面布置图【单位：m)大泖港大桥横断面根据总体设计按远期规划断面布置到位，具体为：o．3m(栏杆)+2．om(人行道)+3．5m(非机动车道)+o．5

4、m(机非分隔墩)+11．5m(机动车道)+4．0m(锚索区／主塔区)+11．5m(机动收稿日期：2017一03一08车道)+O．5m(机非分隔墩)+3．5m(非机动车道)+2．Om(人行道)+o．3m(栏杆)一39．6m。主桥的主塔及锚索区布置在4．om中央分隔带位置(见图2)。P二”生—，”掣：立”翌1””卜=}‘“)_，j1i!盟1盟，鼍絮“Fi忏

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6、=叽动1‘道frL础0盟锚索R“L瑚‘‘道i}：村：’m牛，煎f一}{『J、行进；，隔墩‘，隔墩人fi道1旦路r{_L线，i鲤‘生』二__三一三竺‘一；，lI—j．≤≥垫’；’IT』!睡图2大泖港桥梁方案横断面布置图

7、(单位：cm2主要技术标准(1)道路等级：二级公路；设计车速60km／h；(2)结构设计安全等级：一级，结构重要性系数为1．1：(3)桥梁设计荷载：公路一I级设计荷载，非机动车及人群荷载按照JTGD60一2015《公路桥涵设计通用规范》执行；(4)抗震设防标准：本地区地震设防烈度为7度，地震动峰值加速度O．1g；主桥抗震设防类别为A类。3主桥结构设计3．1主桥结构体系矮塔斜拉桥一般采用塔墩梁固结或塔梁固结梁底设置支座的形式。固结体系的优点是结构刚度大，主梁和主塔的变形较小，若塔、墩、梁固结避免了设置大型支座[1]，且悬臂施工的稳定性好；但是本桥的桥墩较矮，在温度作用下

8、产生的结构内力非常大，若采用塔墩梁固结难以满足结构的安全性、耐久性及正常使用№．22017上冯么姥53◎s一—棚一性能的要求，因此本桥推荐采用塔梁固结在梁底设置支座的结构体系。3．2主梁主梁混凝土材料等级采用C55，采用三向预应力结构，预应力采用钢绞线与精轧螺纹钢两种形式。结合单索面矮塔斜拉桥的受力特点，主梁采用抗扭性能较好的整体式箱型断面，采用单箱三室形式，全幅断面宽度为39．6m。为了尽可能减轻结构自重提高结构效率，主梁边腹板采用60。斜腹板形式。由于桥梁横断面两端外侧约6m范围仅需满足人非通行，荷载较小，故主梁两侧翼缘板采用带横向肋板的大挑臂形式以减轻自重，两侧

9、挑臂长度各为8．3m，挑臂端部设置小纵梁加强截面整体的抗弯、扭性能。主梁截面高度在纵向按抛物线形变化，其中墩顶梁高为6．7m，高跨比为1：27，跨中梁高为3．8m，高跨比为1：47，梁底曲线按照2．5次抛物线线形过渡(见图3)。洲!!一生垡，竺睡1竺了二唰坚鼍竺’一F————————十———————————_，』州1—Z鼍蟹n三j221’坚tI—?坚堂3L—旦’一—，，罢。≮一乏警鬟：≯妻：删§j·_二■_}二I、_。{，：j≥暑：=t．．：专_刈。拿'◇f‘墨‘，-包哇’一≤_。1一’0一未11暑Ⅻ州“】而：：赢1+1而^，函”1●一—t——，j。