巴拿马运河世纪大桥的设计

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1、维普资讯http://www.cqvip.com8世界桥梁2006年第2期巴拿马运河世纪大桥的设计编译龚志刚(中铁大桥局集团武汉桥科院有限公司，湖北武汉430034)摘要：世纪大桥是巴拿马运河上修建的第二座大桥该桥主桥设计为独柱式双塔、中央单索面混凝土斜拉桥，主跨420rfl，桥面设6车道，是西半球同类桥梁中跨径最大的斜拉桥。主要介绍该桥主桥基础、桥塔、主梁及斜拉索等设计，其中包括较为详细的桥位处特殊的地质、地震危害及结构本身的分析。关键词：公路桥÷斜拉桥；预应力混凝土桥；单索面；箱形梁；桥梁设计中图分类号：U442，5

2、；U448．27文献标识码：A文章编号：1671—7767(2006)020008041概述世纪大桥业主——巴拿马国家公共工程部会同1962年，美洲大桥(BridgeofAmericas)建成通巴拿马运河管理局，为大桥设计规定了如下要求；车后，成为巴拿马运河上惟一的永久通道。该桥设(1)主跨最小跨径420m，以满足2002年治理计为4车道，日车流量60000辆，多年以来，一直在顺直、扩宽为2751TI后的运河狭窄段——盖拉德河超过其设计通行能力的情况下运营。为了缓解美洲道(GaillardCut)部分的需要；大桥上泛美洲

3、公路通过时形成的瓶颈，促进巴拿马(2)通航范围竖向净空80m，水平向70m，以西部经济的发展，巴拿马国家公共工程部决定在运适应巴拿马运河管理局维护运河闸门及其它运河设河上修建第二座公路大桥——世纪大桥(Centennial施时所使用的Titan吊机安全通过；Bridge)，用来连接运河东岸首都巴拿马城北部及西(3)桥面宽足够布置6车道，每个方向3车道；岸阿雷汉小城，并于2000年进行大桥设计国际招(4)桥面可布置一条宽1．5m的人行道；标。同年年底前后，公共工程部选择林同炎国际公(5)设计应符合AASHT0规范100年使

4、用寿司进行大桥设计，同时要求该公司提供施工现场技术命及HS-25汽车荷载要求；支持。世纪大桥为纪念巴拿马独立一百周年而命名。(6)结构可承载2条直径0．6rn的供水管线；大桥设计为独柱式双塔、中央单索面现浇混凝土斜拉(7)采用的施工方法始终不占用河道或不以任桥(桥塔、主桥及引桥主梁等均为混凝土结构)，主跨何方式影响运河运营。420m，桥面设6车道，是西半球同类桥梁中跨径最大2．2设计规范的斜拉桥，已于2004年8月建成，见图1。世纪大桥设计中采用了如下标准、规范：(1)《AASHTO公路桥梁标准规范(第16版)》，华盛顿

5、：1996及AASHTO暂行规范，华盛顿：1997，1998，1999；(2)《ATC一32加利福尼亚州桥梁改进抗震设计标准暂行建议》，应用技术委员会(AppliedTechnol—ogyCouncil，ATC)：1996；(3)《桥梁设计规范》，加利福尼亚州运输局：2004；(4)《AASHTO节段混凝土桥梁设计、施工指图1建成后的世纪大桥导规范(第2版)》，华盛顿：1999；(5)《PTI斜拉索设计、试验及安装建议(第42设计依据版)》，菲尼克斯后张学会(Post—TensioningInsti—2．1业主要求tut

6、e。PTI)：2001。收稿日期：2006—01—10编译者简介：龚志刚(1958一)，男，副译审，1982年毕业于武汉大学。1985年以后曾较长时间在桥梁工地从事专职翻译工作。维普资讯http://www.cqvip.com巴拿马运河世纪大桥的设计龚志刚9间关系的数学计算最大响应。为了进行桥梁多支点3地质、地震危害分析的时程分析，采用迭代方法开展了一组具有纵向、横3．1地质向及竖向分力的组合运动的研究。在组合运动研究为了避免可能发生的船舶撞击及在水中修建深的过程中，用1985年记录到的智利地震中的地面运基础，将世纪大桥

7、主桥的桥塔基础建在陆地上是非动作为“种子”运动。常重要的。初步设计阶段得出的地质图及钻孔柱状利用假定的地震波速度及桥墩之间的间距，建图表明巴拿马运河东、西岸拟建桥塔基础处的地质立时间延迟估算。所谓的时间延迟估算是指安全评及土壤条件差异很大。运河东岸，在不间断的软～定地震及功能评定地震引起的运动从一个点传递到硬浅覆盖层下，是强度中硬～硬、且节理密集的玄武另一点所需要的时间。采用约为2．5km／s的假定岩块体。设计人员认为玄武岩可作为东岸修建桥塔波速，按0．5～1s的时间延迟，约相当于一座长度及主、引桥桥墩浅基础的持力层。运

8、河西岸是地质为1～2km的桥梁。状况很糟的库卡拉查(Cucaracha)构造层，它是一种进行了土壤一基础相互作用研究，以确定土壤、基础刚度及准备用于动力分析的地震激励测量结非均质粘土页岩的碎屑岩层，其中夹杂有砂岩、玄武果。该研究采用变厚度的线性、非线性土层，通过土岩及火山灰，很容易形成滑坡。作为一种地表下的壤一桩模型