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《南屏大橋連續(xù)鋼桁梁柔性拱橋設(shè)計.pdf》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、2016年第5期廣東公路交通GuangdongHighwayCommunications總第146期文章編號:1671—7619(2016)05—0038—06南屏大橋連續(xù)鋼桁梁柔性拱橋設(shè)計魏朝柱,何海,吳海平(廣東省交通規(guī)劃設(shè)計研究院股份有限公司,廣州510507)摘要:南屏大橋主橋為三跨連續(xù)鋼桁梁柔性拱橋,跨徑布置為48m+120m+48m,橫向為三片主桁,整體受力,上層為高速公路,下層為城市橋梁。從總體設(shè)計、橫斷面設(shè)計、主桁、主拱、橋面系等方面對主橋設(shè)計進行介紹,對其靜力特性和穩(wěn)定性進行了分析,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。關(guān)鍵詞:桁架橋;鋼橋;三主桁;雙層橋;橋梁設(shè)計中圖分類號:U442.5文獻標識碼: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)計為例,探討鋼桁梁柔性拱橋的設(shè)計,可為同類橋梁設(shè)計提供參考。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,工程起點接造貝立交A、B匝道,終點接南灣互通立交,路線全長約1.8km。主要技術(shù)指標如表1。表1南屏大橋主要技術(shù)指標道路等級:睪震磊豪霉坌輩箸囂淼設(shè)計荷載上層橋面:公路一I級下層橋面:城一A級下層橋面:人群3.5kN/m二非機動車荷載:按照《城市橋梁設(shè)計規(guī)范》(CJJ1卜2011)抗震設(shè)防標準:地震動峰值加速度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準:內(nèi)河Ⅳ級航道,通航孔凈寬108m,凈高8m,上底寬98m,側(cè)高5m設(shè)計風速:基本風速38.4m/s2主橋設(shè)計2.
4、1總體設(shè)計主橋跨越前山河道,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。以主跨對稱中心為頂點,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)計計算比選后,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T程師,主要從事大跨度橋梁設(shè)計及研究工作。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。主橋為無推力三跨連續(xù)鋼桁梁柔性拱橋。大橋結(jié)構(gòu)體系可進一步分為下列子結(jié)構(gòu):下部結(jié)構(gòu)、鋼拱肋、風撐、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f開’l。um‘I?f2.2橫斷面設(shè)計本橋兼具解決區(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+非機動車道+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(非機動車道)+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)計寬度,因此,將下層非機動車道和人行道均設(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。整體節(jié)點具有工廠化程度高、整體性好、現(xiàn)場拼裝fT作量小、施工速度快等優(yōu)點,因此,主桁采用整體節(jié)點連接,弦桿及拱肋在節(jié)點外四面拼接,腹桿與節(jié)點采用對齊連接,最大節(jié)點板厚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)點采用