丹河景观桥的设计.docVIP

丹河景观桥的设计 　　摘要：丹河景观桥为独塔双索面两跨连续预应力混凝土斜拉桥，孔跨布置为（30+30）m,采用塔梁固结，塔梁与墩分离，墩顶设支座的结构形式。主要介绍主梁、主塔及斜拉索等方面的设计。 　　关键词：景观桥；预应力混凝土梁；斜拉桥；桥塔；斜拉索；桥梁设计 　　中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号： 　　 　　1 前言 　　高平市丹河景观桥位于高平市城市中心区规划锦华街与丹河交点处，桥梁中心线与河道线呈斜交、角度约为70度。桥梁全长65.34米，全宽35.2m，主桥采用分幅式独塔双索面预应力混凝土斜拉桥，跨径布置为2×30m。主梁采用等高度单箱四室直腹板箱梁，单幅宽17.5m；索塔为混凝土结构，截面为矩形截面，塔高12m；斜拉索采用钢绞线拉索体系，在主梁上标准索距3m，主塔上间距0.9m。 　　 　　 单位：cm 　　图1 主桥立面布置 　　2 设计 　　2.1 技术标准 　　（1）道路等级：城市次干路I级； 　　（2）设计行车速度：40km/h； 　　（3）设计荷载：城-A级； 　　（4）横断布置：1.2m塔区+0.5人行栏杆+6m人、非机动车混合道+0.5m防撞护栏+8m机动车道+0.5m防撞护栏+0.8m塔区+0.2m分隔带+0.8m塔区+0.5m防撞护栏+8m机动车道+0.5m防撞护栏+ +6m人、非机动车混合道+0.5m人行栏杆+1.2m塔区，总宽35.2m； 　　（5）设计基准期：100年； 　　（6）设计洪水频率：1/100； 　　（7）抗震设防标准：地震动峰值加速度值为0.05g，抗震设防烈度为6度。 　　2.2 结构计算 　　上部结构按部分预应力A类构件设计。 　　主桥上部结构计算模型取其中一幅进行计算。将全桥离散成124个节点，118个单元，进行施工阶段及成桥阶段分析。 　　主梁单元编号为1～60，计算主梁时不考虑斜拉索的影响。 　　边塔单元编号为61（塔底）～73（塔顶），中塔单元编号为74（塔底）～86（塔顶），计算桥塔时考虑其他可变作用和风载的影响 　　斜拉索单元编号为87～118，考虑成桥后可变作用对斜拉索的影响。 　　由于篇幅限制，仅给出承载能力极限状态主梁内力及正常使用极限状态主梁弯曲应力见图2和图3。 　　主梁最大压应力为10.41MPa，无拉应力，满足部分预应力A类的设计要求；主梁承载能力也满足设计要求。 　　 　　(a) 持久状况主梁标准组合最大压应力图 　　 　　(b) 短期效应组合主梁最大拉应力图 　　 　　(c) 长期效应组合主梁最大拉应力图 　　图2 主梁混凝土弯曲应力图 　　 　　(a)抗弯承载力包络图 　　 　　(b)抗剪承载力包络图 　　图3 主梁承载力包络图 　　2.3 主梁结构 　　主梁采用单箱四室等高度双悬臂箱梁，顶宽17.5m（单幅），设1.5%横坡，底板宽14m，悬臂长1.75m，梁高1.8m。标准段箱梁顶板厚0.25m，底板厚0.22m，腹板厚0.4m。主梁截面在墩顶处进行局部加厚。端横梁顺桥向厚1.5m；中横梁顺桥向厚2.5m，并沿着悬臂方向挑出，横梁均采用斜交斜做。 　　 　　单位：cm 　　图4 主梁截面一般构造 　　2.4 桥塔结构 　　桥塔为钢筋混凝土构件，边塔为1.2m×1.5m矩形断面，外侧设置10cm×10cm倒角；中塔为两个0.8m×1.5m矩形断面，净距20cm，在视觉上形成一个整体性桥塔。为了斜拉索耳板的安装，在桥塔顺桥向两端斜拉索锚固区段均设置30m深，40cm宽锚固槽。 　　 　　 单位：cm 　　图5 边塔索区段横断面 图6 中塔索区段横断面 　　2.5 斜拉索 　　斜拉索采用GJ钢绞线整束挤压拉索体系，索体采用环氧涂层钢绞线+石腊+PE套的方式进行单根钢绞线的防护。经多根平行编索紧密集束后，再用HDPE外套管进行整体防护。斜拉索为单幅双索面体系，全桥共4索面，扇形布置，fpk=1860MPa，主梁上索距3.0m，主塔上索距0.9m，全桥斜拉索有64根3-Фs15.2钢绞线斜拉索。 　　桥塔端采用GJ15-3固定端叉耳锚具,梁端采用GJ15-3调节端叉耳锚具，拉索调节量为±60mm。塔、梁上下吊点采用预埋耳板方式并进行可靠锚固。 　　 　　图7 斜拉索示意图 　　2.6 结构景观设计 　　桥梁景观的建设成为一种反应城市特色、体现地域文化、展示时代风貌的精神文明建设活动，这给桥梁景观设计提供了广阔空间，同时也给桥梁设计提出了新的要求[1]。 　　关于城市景观桥梁，夜景照明也是展示桥梁夜间形象的重要手段，是标志性工程的重要组成部分。其表现是桥梁的夜间形象美、结构美，勾画出跨河桥梁的炫美景色。桥梁设置合理的夜间照