南屏大橋連續(xù)鋼桁梁柔性拱橋設(shè)計(jì).pdf

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1、2016年第5期廣東公路交通GuangdongHighwayCommunications總第146期文章編號(hào)：1671—7619(2016)05—0038—06南屏大橋連續(xù)鋼桁梁柔性拱橋設(shè)計(jì)魏朝柱，何海，吳海平(廣東省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，廣州510507)摘要：南屏大橋主橋?yàn)槿邕B續(xù)鋼桁梁柔性拱橋，跨徑布置為48m+120m+48m，橫向?yàn)槿麒?，整體受力，上層為高速公路，下層為城市橋梁。從總體設(shè)計(jì)、橫斷面設(shè)計(jì)、主桁、主拱、橋面系等方面對(duì)主橋設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹，對(duì)其靜力特性和穩(wěn)定性進(jìn)行了分析，總結(jié)了三主桁雙層鋼桁梁柔性拱組合結(jié)

2、構(gòu)橋梁的受力特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：桁架橋；鋼橋；三主桁；雙層橋；橋梁設(shè)計(jì)中圖分類號(hào)：U442．5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B0引言隨著城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的發(fā)展，城市橋梁勢必要肩負(fù)雙重使命，如莞深高速公路東江大橋主橋采用雙層剛性懸索加勁三跨連續(xù)鋼桁梁橋，上層設(shè)置為高速公路，下層設(shè)置為城市道路。本文以珠海金琴高速公路南屏大橋設(shè)計(jì)為例，探討鋼桁梁柔性拱橋的設(shè)計(jì)，可為同類橋梁設(shè)計(jì)提供參考。1工程概述南屏大橋工程位于珠海市主城區(qū)西部，是跨越前山河道的重要構(gòu)造物工程，連接珠海市前山和南屏。本項(xiàng)目既是主城區(qū)與西部、南部城區(qū)聯(lián)系的重要紐帶，也是金琴高速公路全線貫通的重要控制

3、性工程，兼具解決區(qū)內(nèi)交通和過境交通出行問題的雙重功能，工程起點(diǎn)接造貝立交A、B匝道，終點(diǎn)接南灣互通立交，路線全長約1．8km。主要技術(shù)指標(biāo)如表1。表1南屏大橋主要技術(shù)指標(biāo)道路等級(jí)：睪震磊豪霉坌輩箸囂淼設(shè)計(jì)荷載上層橋面：公路一I級(jí)下層橋面：城一A級(jí)下層橋面：人群3．5kN／m二非機(jī)動(dòng)車荷載：按照《城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ1卜2011)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)：地震動(dòng)峰值加速度0．19，主橋抗震設(shè)防類別為B類，按8度采取抗震措施通航標(biāo)準(zhǔn)：內(nèi)河Ⅳ級(jí)航道，通航孔凈寬108m，凈高8m，上底寬98m，側(cè)高5m設(shè)計(jì)風(fēng)速：基本風(fēng)速38．4m／s2主橋設(shè)計(jì)2．

4、1總體設(shè)計(jì)主橋跨越前山河道，為三跨連續(xù)鋼桁梁柔性拱橋。為滿足通航凈空、水利的要求，跨徑布置為48m+120m+48m，主橋全長216m，邊中跨比為0．4，如圖1。主橋平面位于直線段上，縱斷面豎曲線上層：尺一20000m，T-216m，E一1．166m；下層：R一20000m，T-108m，E一0．292m。以主跨對(duì)稱中心為頂點(diǎn)，上層設(shè)雙向1．08％人字坡，下層設(shè)雙向0．54％人字坡，桁架桁高為12．25m。主桁由3片鋼桁架組合，桁中心距為2x18．25m，橋梁總寬37．8m。邊跨為等高度桁梁，中跨為桁梁與柔性拱的組合結(jié)構(gòu)，主橋結(jié)構(gòu)為自

5、平衡體系，拱肋產(chǎn)生的水平推力由鋼箱弦桿及腹桿平衡，不產(chǎn)生外部水平推力。經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算比選后，中跨拱肋矢高34m，矢跨作者簡介：魏朝柱(1978．12一)，男，工學(xué)碩士，路橋高級(jí)T程師，主要從事大跨度橋梁設(shè)計(jì)及研究工作。Email：156907488@qq．corn·38·2016年第5期魏朝柱，等：南屏大橋連續(xù)鋼桁梁柔性拱橋設(shè)計(jì)總第146期比為1／3．53，拱肋采用二次拋物線。連續(xù)桁梁采用華倫桁架?，桁高采用12．25m，節(jié)間距12m。主橋?yàn)闊o推力三跨連續(xù)鋼桁梁柔性拱橋。大橋結(jié)構(gòu)體系可進(jìn)一步分為下列子結(jié)構(gòu)：下部結(jié)構(gòu)、鋼拱肋、風(fēng)撐、吊桿、鋼

6、桁梁及平聯(lián)、橋面系、附屬結(jié)構(gòu)等，主橋橋型布置如圖1。圖1ii價(jià)f開’l。um‘I?f2．2橫斷面設(shè)計(jì)本橋兼具解決區(qū)內(nèi)交通和過境交通出行問題的雙重功能。上層高速公路橋梁布置為雙向六車道，橋面布置為：50cm(邊防撞欄)+350cm(硬路肩含路緣帶)+3x375em(行車道)+65era(路緣帶)+50cm(中防撞欄)+160cm(中央分隔帶)+50em(中防撞欄)+65em(路緣帶)+3×375cm(行車道)+350cm(硬路肩含路緣帶)+50cm(邊防撞欄)=34．4m；下層城市橋梁布置為雙向六車道+非機(jī)動(dòng)車道+人行道，橋面布置為：(

7、每側(cè))行車道寬度：25em(路緣帶)+3x350cm(行車道)+25em(路緣帶)+285em(非機(jī)動(dòng)車道)+200em(人行道)，總寬34．3m。由于上層高速公路橋梁寬度控制主桁設(shè)計(jì)寬度，因此，將下層非機(jī)動(dòng)車道和人行道均設(shè)置在主桁內(nèi)，主桁橫斷面布置如圖2。2．3主桁主桁包含上下弦桿、腹桿和整體節(jié)點(diǎn)。整體節(jié)點(diǎn)具有工廠化程度高、整體性好、現(xiàn)場拼裝fT作量小、施工速度快等優(yōu)點(diǎn)，因此，主桁采用整體節(jié)點(diǎn)連接，弦桿及拱肋在節(jié)點(diǎn)外四面拼接，腹桿與節(jié)點(diǎn)采用對(duì)齊連接，最大節(jié)點(diǎn)板厚50ram。主桁架弦桿鋼材采用Q345c，腹桿采用Q390c。主桁上、下

8、弦桿均采用焊接箱型截面，截面內(nèi)高l500ram，內(nèi)寬1300mm；弦桿頂、底板、腹板厚度24。40mm。弦桿在腹板及頂?shù)装逯胁扛髟O(shè)一道加勁肋，加勁肋尺寸為240mmX24mm。腹桿基本截面型式采用H形截面，與主桁節(jié)點(diǎn)采用