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《蘇州索山大橋主橋設(shè)計》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、蘇州索山大橋主橋設(shè)計郭憶鄭本輝(同濟大學建筑設(shè)計研究院)摘要蘇州索山大橋主橋跨徑組合為33m+90m+33m,建成時為國內(nèi)跨徑最大的自錨式懸索橋。本文介紹了該橋的設(shè)計概況。關(guān)鍵詞自錨式懸索橋設(shè)計1工程背景蘇州市索山大橋位于蘇州新區(qū)竹園路與京杭大運河交匯處、跨越京杭大運河,東接勞動路,西連竹園路,是連接蘇州中心城區(qū)和新區(qū)的城市橋梁。大橋的建成極大地改善了蘇州城西的交通狀況,對加強中心城區(qū)和新區(qū)的聯(lián)系、進一步優(yōu)化蘇州的投資環(huán)境具有重要意義。索山大橋主橋采用結(jié)構(gòu)新穎的三跨自錨式懸索橋體系。主橋一跨過河,兩側(cè)各自與引橋相
2、接。該橋于2002年6月20日正式破土動工,2003年9月30號建成通車。建成時,該橋為國內(nèi)跨度最大的自錨式懸索橋。2主要技術(shù)標準設(shè)計行車速度:60km/h設(shè)計車輛荷載:城一A級人群荷載:3.5kN/m2設(shè)計豎曲線:縱坡3.O%,曲線半徑25C0m橋面橫披:雙向2%通航標高:通航設(shè)計水位2.42m(黃海高程)地震基本烈度:6度3.1橋型布置3橋梁結(jié)構(gòu)索山大橋主橋采用三跨自錨式懸索橋,跨徑組合為33m+90m+33m,全長156m。邊主跨之比為1/3,塔的高跨比為1/5.4,主纜矢跨比為1/8。采用全飄浮結(jié)構(gòu)體系,
3、主梁在索塔處設(shè)支座。橋面橫向組合:3m(人行道)+1.5m(吊桿區(qū))+5m(慢車道)+lm(分隔帶)+16m(快車道)+1m(分隔帶)+5m(慢車道)+1.5m(吊桿區(qū))+3m(人行道),總寬37m。橋型布置詳見圖1。.!.{m/1'=2500,7喘囂“”53㈣f螄劃!I穗H鵲樸l㈨晰㈡島衢,蕞榮孺譬竺墮≥存噶藕圖l索山大橋主橋布置圖(尺寸單位:一)3.2上部結(jié)構(gòu)(”主梁除邊跨端錨段采用混凝土截面形式外,其余梁段均為疊合截面。全橋疊合梁梁高2.45m,寬37.om。鋼梁采用全焊結(jié)構(gòu),共分29個節(jié)段,包括中跨標準節(jié)
4、段、塔處6號段、邊跨節(jié)段及端錨處過渡節(jié)段。中跨標準節(jié)段長5.om,共15個節(jié)段。主梁為頂部開口箱形梁,橫粱為焊接工字梁,輔以小縱梁形成橋面支承體系(見圖2)。邊跨節(jié)段長4.5m,共6個節(jié)段。主梁形式與中跨相同,橫梁采用箱形截面,上部開II,內(nèi)填壓重混凝土。塔處6號節(jié)段為該橋的重要節(jié)點之一,節(jié)段長7m,共2個節(jié)段。主梁為閉口雙箱雙室截面,塔兩側(cè)各有一個過渡節(jié)段。圖2主粱標準斷面主纜錨固區(qū)的端錨段采用分體式混凝土箱形截面(與疊合梁截面形式對應,見圖3),每側(cè)長6.9m,主要用作主纜錨固及平衡壓重用。雙箱之間由強大端橫
5、梁聯(lián)成整體。端錨梁梁高4.45m,在端錨粱的橫梁處設(shè)牛腿,供擱置引橋梁體。混凝土端錨段與邊跨疊合梁之間由l號節(jié)段過渡。通過鋼梁端部的端板兩側(cè)面的抗剪栓釘,將混凝土梁與疊合梁牢固連接。圖3端錨段橫斷面圖與鋼構(gòu)架結(jié)合成一體的鋼筋混凝土橋面板,全寬37.0m,板厚0.25m,分預制板和現(xiàn)澆縫部分,全橋共有預制板424塊?,F(xiàn)澆接縫混凝土通過鋼梁頂面的抗剪栓釘、預制板的外伸鋼筋及接縫縱橫向鋼筋聯(lián)結(jié)成整體。為控制預制橋面板收縮,預制板提前制作,存放3個月后,再吊運安裝。(2)索塔為滿足景觀設(shè)計要求,主塔采用扁平的半弓形環(huán)狀雙
6、塔,為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)雙塔問不設(shè)橫梁,塔直立部分作為主體受力構(gòu)件,主要承擔主纜傳遞過來豎向力及不平衡水平力。彎曲弧形部分作為輔助構(gòu)件,保證索塔側(cè)向穩(wěn)定,兩部分在塔頂、底部聯(lián)成整體。塔直立部分上穿主粱,在塔直立部分外側(cè)設(shè)主梁側(cè)向限位支座。主塔全高約26m,橋面以上高約15m。直立部分及弧形部分均為實體矩形截面,主梁擱置在伸出的牛腿上。牛腿頂面以上塔身作等截面布置,直立部分為1.0m×2.2m,弧形部分為0.75m×0.8m,至塔頂附近,二者合二為一;牛腿頂面以下,直立部分為雙向變截面,縱向由2.2m增至3.0m,橫向
7、由1.0m過渡至塔底為4.85m;弧形部為單側(cè)變截面,縱向尺寸保持0.8m不變,橫向尺寸由切點位置0.75m過渡至塔底。索塔一般構(gòu)造見圖4。?豇日刪斗?《圉l陋叫圖4幕塔一般構(gòu)造圖(尺寸單位:m)(3)主纜及吊桿索山大橋主纜共2根,主纜橫向間距29.5m,矢跨比約為1/8,主纜水平力約為40000kN/根,每根主纜由19股平行鋼絲成品索(不帶外護套)編制而成,每股成品索由6l絲≠7的鋼絲組成,每股成品索的破斷荷載為3920kN。標準強度dh=1670MPa,安全系數(shù)K=2.5。全橋吊桿共”對,中跨吊桿間距5.Om
8、,邊跨4.5m。吊桿采用單根成品鋼絲索,冷鑄錨錨固體系。翥母叫吊桿與索夾采用耳板銷接,下端與梁體為冷鑄錨錨固,張拉端設(shè)在鋼箱內(nèi)。邊跨靠邊墩的第一根吊桿為剛性桿,剛性桿與索夾采用銷接,與主梁采用球墊鉸連接,以適應主纜的變形。剛性桿材料采用40CrNiMoA合金鋼。(4)索鞍及索夾索鞍由鞍體、索鞍底座上平板及蓋板等組成。全橋共4個索鞍。鞍體采用ZG310—570鑄鋼整體鑄造,