杭州湾跨海大桥海中平台及观光塔设计.pdf

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1、公路2013年8月第8期HIGHWAYAug．2013No．8文章编号：0451—0712(2013)08-0107-06中图分类号：U442．52文献标识码：B杭州湾跨海大桥海中平台及观光塔设计柯玮，黄正鸣，马明。，徐自国，周侗(1．中交公路规划设计院有限公司北京市100088；2．建研科技股份有限公司北京市100013)摘要：作为首个国内附属于特大型桥梁的海事监控及救援、海中休息服务及观光旅游的平台工程，主要介绍了项目特点并对建筑造型、建筑功能、观光塔结构舒适度、疲劳以及配套设施的设计要点进行了简要分析。关键词：海中平台；观光塔；建筑造型；结构舒

2、适度；配套设施杭州湾跨海大桥是同江至三亚沿海大通道和沈1建设条件阳至海口高速公路跨越杭州湾的最便捷通道，它的杭州湾跨海大桥北起嘉兴市海盐郑家埭，跨越建成便捷有效地将宁波、舟山等浙东南地区与上海宽阔的杭州湾海域后止于宁波市慈溪水路湾。杭州连接起来，与沪杭、杭甬高速公路一起构成沪、杭、甬湾的形成与长江三角洲的伸展和宁绍平原成陆密切两小时交通圈。相关，北岸为长江三角洲南缘，沿岸深槽发育；南岸杭州湾跨海大桥海中平台项目位于杭州湾跨海为宁绍平原，沿岸滩地宽广，在钱塘江河口段形成巨大桥南航道桥以南约1．57km。平台工程由海中平大的沙坎。湾底的地貌形态和海湾的喇

3、叭形特征，台、观光塔及连接海中平台与观光塔的栈桥构成，通使这里常出现涌潮或暴涨潮。杭州湾以海宁潮(钱过匝道桥与大桥主线相接，作为在海上欣赏大桥雄塘潮)著称，是中国沿海潮差最大的海湾。姿和波澜壮阔海景的绝佳场所，形似展翅的雄鹰衔海中平台区域工程地质情况较差，地表5Om着一颗璀璨的明珠，又如一双巨手托起的耀眼珍珠，以内的部分地基土为淤泥、软土和可液化土；在标高建成后被誉为“海天一洲”，不仅提高了杭州湾跨海一60．000in和一90．000m附近存在厚度为3．0～大桥的交通服务水平及景观效果，成为当地一处独10．0m左右的粉细砂层，位于一80．000m附近

4、有具特色的旅游景观(见图1)，也对带动周边经济，提厚度为5～9m的硬塑状黏土，可以作为持力层。高杭州湾新区乃至宁波市的社会影响力起到了积极项目区域属典型的亚热带季风湿润气候区，季效应。风特征明显。南北两岸灾害性天气主要有台风、龙卷风、雾、雷暴等。杭州湾属强潮河口，潮汐类型为不正规半日浅海潮，并有明显的日潮不等现象。平台区域地下水对混凝土无腐蚀性、对钢结构具有中等腐蚀性；海水对混凝土具弱腐蚀性，对钢结构具中等腐蚀性，地下水和海水对钢筋混凝土中的钢筋具有中等腐蚀性。平台区域的地震基本烈度为Ⅵ度。2项目特点2．1以独特的造型塑造杭州湾区域的标志性建筑海中平

5、台建筑方案经过多次反复论证(比较方图1工程实景图案如图2)。收稿日期：2013—04—082013年第8期柯玮等：杭州湾跨海大桥海中平台及观光塔设计第四，由于项目位于海上，周边没有完善的配套核心筒顶设桅杆，桅杆高出塔顶结构18．19m。设施，供水、供电、供气、排水等均存在非常大的难塔腰标高66．080m处设置塔外斜柱，以加强观光塔度，且国内无类似项目可以作为参考。的水平刚度。柱身为圆弧形，在底部两层裙房处变转折为直柱，斜率变化处铺有钢板以平衡此位置水平3设计要点力。塔核心筒柱截面主要有~800mm、1600mm，3．1观光塔结构及舒适度塔外斜柱直径1

6、600mm。观光塔采用钢结构，主要受力构件均采用Q345观光塔顶层设有三层观光塔楼，分别用于旅游钢材。观光塔核心筒是结构的主要受力结构，由直观光、餐厅等功能，外形为蓝宝石形。为支撑塔楼，径9．2m圆上均匀分布的8根柱及柱间环梁、斜撑自高程89．1m塔腰处伸出8根装饰柱，直到塔楼下等共同构成，其平面布置为正八边形(见图4)，高方。另外还在塔楼下方设置8个支撑桁架，以加强126．76m。核心筒斜撑采用无缝钢管，沿塔身侧面对塔楼的支撑。全高布置。见图5。核心筒内部设置有电梯、消防楼梯和设备管井，核心筒顶部设置有电梯机房、TMD系统及1个消防水箱。观光塔位于

7、海中央，常年受风及波浪影响。考虑到观光塔的旅游观光用途，为保证观光塔的正常使用，观光塔结构必须能保证一定舒适度标准。为满足这一要求，在塔顶设置TMD系统，以减小观光塔的最大水平加速度。TMD系统包括阻尼器、弹簧与质量块3个部分，质量块通过吊索安装于塔顶，通过调节质量块的质量及弹簧刚度来调节TMD系统的周期，以达到最佳减振效果。阻尼器采用盆型黏着式阻尼器，构造相对简单，易于安装维修，见图6。图4观光塔核心筒典型平面图6观光塔TMD减振系统示慝TMD系统安装后，为测试TMD系统作用，专门进行了现场测试。根据测试结果，统计出了有无TMD系统情况下，塔身振动

8、功率谱，见图7。根据实际测量情况，TMD释放后的塔体振动大大减小，说明TMD进入工作状态，减振效果良好。3．