江肇西江特大橋設(shè)計(jì)特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)ppt課件.ppt

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1、江肇西江特大橋設(shè)計(jì)特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)2010年12月孫向東廣東省公路勘察規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司一、工程概況二、橋型構(gòu)思三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)四、關(guān)鍵技術(shù)研究五、結(jié)束語江肇西江大橋是江門至肇慶高速公路的一座特大橋梁，在沙浦鎮(zhèn)和永安鎮(zhèn)之間跨越西江水道。橋梁總長(zhǎng)2692m，其中主橋長(zhǎng)886m，引橋長(zhǎng)1806m。一、工程概況1、工程規(guī)模2、自然地理概況橋位處江面寬約800m，水深1.4～21.5m，設(shè)計(jì)流速4.2m/s，河床覆蓋層厚度20m左右，基巖為灰?guī)r和炭質(zhì)灰?guī)r。橋址區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫21.8～23.2℃，多年平均降雨量

2、1835mm，年平均相對(duì)濕度80.6％左右，多年平均臺(tái)風(fēng)襲擊約1～4次，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)速31.3m/s。公路等級(jí)：雙向六車道高速公路，兩側(cè)各設(shè)1.5m寬人行道；汽車荷載：公路I級(jí)；計(jì)算行車速度：100km/h；地震動(dòng)峰值加速度：0.089g；通航標(biāo)準(zhǔn)：雙孔單向通航凈寬180m，凈高22m；船舶撞擊作用：船舶等級(jí)3000t海輪，橫橋向撞擊作用標(biāo)準(zhǔn)值19600kN，縱橋向撞擊作用標(biāo)準(zhǔn)值9800kN；一、工程概況3、主要工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)江肇西江大橋受通航凈空控制，主孔跨徑不應(yīng)小于210m；同時(shí)受江堤限制，主跨不應(yīng)小于三孔，由此形

3、成大跨、多孔、長(zhǎng)聯(lián)和寬幅的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。在該工程條件下，連續(xù)剛構(gòu)、矮塔斜拉橋和常規(guī)斜拉橋均是可行橋型方案。由上述方案深入比選后可知，大跨連續(xù)剛構(gòu)因全壽命期內(nèi)長(zhǎng)期受力性能和經(jīng)濟(jì)性能相對(duì)較差，被首先排除；而對(duì)于多塔多跨結(jié)構(gòu)體系，考慮到為保證常規(guī)多塔斜拉橋中塔變形和整體剛度，需采取特殊措施。綜合比選后，主橋最終選擇受力最佳、美觀經(jīng)濟(jì)的矮塔斜拉橋。二、橋型構(gòu)思1、橋型構(gòu)思和方案比選二、橋型構(gòu)思2、主橋孔跨布置和效果圖（128m+3x210m+128m）四塔五跨剛構(gòu)體系矮塔斜拉橋三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)1、主梁設(shè)計(jì)要點(diǎn)（寬幅脊梁）超寬幅

4、：全截面寬38.3m大挑臂：挑臂長(zhǎng)8.15m腹板：邊中采用差異設(shè)計(jì)加勁肋：加強(qiáng)橫向剛度，弱化剪軸力滯后澆帶：弱化剪軸力滯，方便施工小縱梁：增強(qiáng)偏載抗扭能力、兼為人行道構(gòu)造小縱梁后澆帶加勁肋橫隔板三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)2、塔主塔為砼結(jié)構(gòu)，截面為八邊形，順橋向塔中刻深0.1m寬0.7m的景觀飾條。塔高30.5m，截面尺寸縱橋向5m，橫橋向?qū)?.5m。三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)3、斜拉索斜拉索采用環(huán)氧填充型鋼絞線，涂層厚、無表面針孔，耐久性更佳；塔上錨固采用分絲管構(gòu)造，索間距0.8m；梁上錨固采用錨塊構(gòu)造，索間距4m；采用單索面雙排索，

5、每塔共16對(duì)；三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)4、主墩和基礎(chǔ)差異設(shè)計(jì)：外側(cè)墩--雙肢，內(nèi)側(cè)墩--單肢；在體系與防撞間取得平衡。防撞：橫向1960t、縱向980t(3000t海輪)；墩樁自身承擔(dān)船舶撞擊荷載。基礎(chǔ)：縱向二排共12根D3.0群樁。雙肢單肢三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)5、引橋引橋上部結(jié)構(gòu)采用30m、35m先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)預(yù)應(yīng)力砼小箱梁，下部結(jié)構(gòu)兼顧景觀與防撞，采用與主橋下部相協(xié)調(diào)的大挑臂板式墩。四、關(guān)鍵技術(shù)研究1、總體布置參數(shù)塔高、塔根和中跨無索區(qū)長(zhǎng)度等總體布置參數(shù)顯著影響結(jié)構(gòu)整體受力性能，應(yīng)對(duì)其敏感性進(jìn)行系統(tǒng)分析，確定其合理取值范

6、圍，確保結(jié)構(gòu)最優(yōu)受力狀態(tài)。1）塔高分析分別按四塔塔高同步變化和保持邊塔不變、同步改變兩個(gè)中塔高度進(jìn)行分析相應(yīng)塔跨比變化見下表。模型編號(hào)123(設(shè)計(jì)方案)45H/m25.627.630.531.633.6塔跨比(H/L)0.1220.1310.1410.1500.160四、關(guān)鍵技術(shù)研究1）塔高分析四塔塔高同步變化主梁應(yīng)力由主梁最大正應(yīng)力的變化規(guī)律可知，當(dāng)塔高與跨徑之比H/L取值在0.13～0.14附近時(shí)，結(jié)構(gòu)應(yīng)力較小，受力較優(yōu)，本橋據(jù)此擬定了塔高30.5，高跨比約1/7，體現(xiàn)了矮塔斜拉橋向高塔型發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)稱塔高同步

7、變化主梁應(yīng)力四、關(guān)鍵技術(shù)研究2）無索區(qū)長(zhǎng)度分析中跨無索區(qū)變化時(shí)主梁應(yīng)力由主梁最大正應(yīng)力等關(guān)鍵效應(yīng)的變化規(guī)律可知，當(dāng)中跨無索區(qū)長(zhǎng)度和主跨跨徑之比Lz/L取值在0.09～0.12范圍之內(nèi)時(shí)，近塔無索區(qū)長(zhǎng)度和主跨跨徑之比Lt/L取值在0.15～0.17范圍之內(nèi)時(shí)，結(jié)構(gòu)整體受力性能較為合理，據(jù)此擬定本橋無索區(qū)長(zhǎng)度（0.15和0.1）。近塔無索區(qū)變化時(shí)主梁應(yīng)力四、關(guān)鍵技術(shù)研究2、拉索與預(yù)應(yīng)力配置比例研究將斜拉索和體內(nèi)預(yù)應(yīng)力配置比例定義為預(yù)應(yīng)力配合比。系統(tǒng)研究最優(yōu)配置，可避免根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)確定導(dǎo)致的盲目性。預(yù)應(yīng)力配置0.80.9

8、11.11.2平均值體內(nèi)預(yù)應(yīng)力位移（cm）9.2117.9456.6935.4384.172增量差值1.2661.2521.2551.2661.259體外預(yù)應(yīng)力位移（cm）59.0832.886.693‐19.49‐45.67增量差值26.226.18726.18326.1826.187敏感度比值：1/20.8要使中跨跨中豎向位移產(chǎn)生相同變化，體內(nèi)預(yù)應(yīng)力配置