阻尼器-苏通大桥

苏通大桥挑战三大世界难题——桥墩大如半个足球场 中国桥梁11月17日至20日，在南京和常熟这两座闻名遐迩的千年古城里，一束束美丽的鲜花迎来了35位世界级的中外著名桥梁专家。

这么多的专家集聚苏通大桥，正是为了共同会商苏通大桥将要挑战全球造桥史上的三大世界级难题。

这三大难题是：主桥群桩基础、超高大桥主塔、超长距离跨径。

世界级难题之一：半个足球场大的主桥墩如何100年坚如磐石苏通大桥的建设条件在世界同类型桥梁中最为复杂。

桥位区一年中有179天的风力在6级以上，还面临台风、季风和龙卷风的威胁；江面宽达8146米，水深20米至30米；常年流速每秒2米以上，实测垂直平均流速每秒3．86米，点流速达到每秒4．47米；一日两潮，潮差2米至4米；江底覆盖层厚达300米，且表层以淤泥和粉砂为主，较好的持力层在负80米以下；江面通航密度高，平均日通过船只在2300多艘，高峰时达到5000艘。

主桥基础，是苏通大桥建设的三大世界级难题之一。

而位于长江主航道中央的主桥墩，则是主桥基础中的基础，是主桥基础最为关键的地方。

目前，虽然万里长江中已经建有40多座大桥，虽然世界上有5座大跨径的斜拉桥，但没有一座大桥的建设难度有如此之高，有如此之大。

在专家们的反复评审和论证中，以及围绕主桥基础施工所进行的索塔基础与土体共同作用数值模拟计算、基础局部冲刷、冲刷防护试验、结构抗震性能研究和桩基承载力测试研究等8项试验研究，最后苏通大桥的主桥墩将采用高桩承台群桩基础这一设计方案。

所谓高桩承台群桩基础，就是用131根直径2．8米、桩长114米的钻孔灌注桩打入长江江底的地层深处，由这131根排成梅花型的钻孔灌注桩组成一个巨大的群桩基础；在群桩基础的四周实施冲刷防护工程和永久性防护工程，目前已完成了9万多方砂袋的抛投工作，使主桥墩有一个非常可靠的外部环境。

而在群桩之上，则是一个哑铃形结构的主塔承台，这个承台长114米，宽48米，桥墩有半个多足球场那么大，而且厚达9米，浇注的混凝土达到了5．4万多立方米，钢筋总用量6861吨，使131根钻孔灌注桩形成了一个坚实的、100年都岿然不动、坚如磐石的大桥主桥墩基础。

/chinese/kangzhen/qitai/anzhuangfangshi.htm在世界桥梁工程中遇到的桥上应用到的阻尼器有以下几种：∙锁定装置∙液体粘滞阻尼器∙熔断阻尼器∙限位阻尼器∙摩擦型液体粘滞阻尼器∙支座式金属屈服阻尼器前面五种都是主活塞形式的阻尼器。

粘滞锁定阻尼器和粘滞阻尼器是最常用的阻尼器，这两种结构可能是完全相同，仅硅油（或胶泥）流动的小孔大小不同，粘滞锁定阻尼器仅是粘滞阻尼器的一种特例。

熔断阻尼器和限位阻尼器是实际工程发展出的液体粘滞阻尼器的最新产品。

摩擦型液体粘滞阻尼器是最近几年在国内外有的公司生产的一种阻尼器，如果真有需要，泰勒公司可以生产，但并不推荐。

支座式金属屈服阻尼器不是本文的内容，我们不作讨论。

锁定（Lock-up）装置（Lock-Up Device (LUD), or Shock Transmission Unit (STU)）Lock-Up 装置，见图4-1，它是一种类似速度开关的限位装置，当桥梁运动到某一速度时启动。

锁定装置两个安置点间的相对位移。

它的工作原理就像汽车上的安全带。

在慢速运动中它不限制。

在急速运动中会起到制动作用。

这种装置不能耗散能量。

用在大桥上的锁定装置，在温度和正常活荷载下可以自由变形，但对于中小地震荷载、较大的风荷载带来的桥梁各部分间的运动和碰撞，可有效地起到减少、转移和限制作用。

图4-1泰勒公司生产的680 吨大型锁定装置及桥上的安装液体粘滞阻尼器（Liquid Viscous Damper）在本文的前述文章―结构工程中应用的泰勒公司液体粘滞阻尼器‖中我们已经全面的介绍了液体粘滞阻尼器。

他是我们介绍的基本产品，也是要推荐的主要产品。

它是个需要并且能够精确计算的定量化的产品，绝不仅是一个定性化的减振器。

液体粘滞阻尼器的运动速度和阻尼力的关系式为：（4-1）这里，F为阻尼力；C为阻尼器的阻尼值；V为阻尼器两端间的相对运动速度；α为速度的指数。

阻尼器在桥梁工程中的应用与实践桥梁作为一种重要的交通运输工程设施，一直以来都备受关注。

在桥梁的设计中，阻尼器作为一种较为重要的桥梁防震装置，已经逐渐受到设计师们的广泛应用。

一、阻尼器的基本概念及分类阻尼器是指一种能够消耗结构动力能量的非线性装置，广泛应用于结构防震领域。

阻尼器一般分为线性阻尼器和非线性阻尼器。

线性阻尼器是指在阻尼器工作范围内，阻力大小与相对速度成正比例关系的装置。

而非线性阻尼器则是指阻尼力与结构变形、相对速度大小非线性相关的装置。

二、阻尼器在桥梁工程中的应用1. 阻尼器在大跨度桥梁中的应用具有大跨度和高塔柱的桥梁结构一直以来都是工程师们难以解决的问题。

这种桥梁结构在受到地震的影响下，容易出现晃动现象，导致桥梁的稳定性下降。

为了解决这个问题，阻尼器开始得到广泛应用。

阻尼器的应用不但能够提高桥梁的抗震性能，而且能够减少桥梁受地震的摆动程度，消除桥梁结构的共振状态，提高桥梁的稳定性。

2. 阻尼器在桥梁施工过程中的应用桥梁施工是一项相当复杂和繁琐的工程，其中包括桥梁吊装、缆索拉直、桥梁转体、换位等多个环节。

这些环节涉及到桥梁结构的变形、振动等问题，影响着桥梁工程的稳定性、安全性和效率。

阻尼器可以在桥梁施工过程中对桥梁振动、变形等问题加以控制，并提高桥梁施工的效率和安全性。

同时，阻尼器也可以用来控制桥梁施工中的晃动，减小施工对周边环境的影响。

三、阻尼器在桥梁工程实践中的应用案例1. 长江大桥长江大桥是我国现代桥梁史上的一座著名的杰作。

该桥梁的塔高405米，桥跨主跨1088米，是当时世界上跨径最大的双层铁路、公路两用悬索桥。

在这座大桥的设计中，阻尼器被广泛应用，以达到对桥梁结构的稳定和精准控制。

2. 唐古拉山口特大桥唐古拉山口特大桥是国内一座重要的公路桥梁工程。

在这座桥梁的设计中，阻尼器也被广泛应用。

由于该桥梁所处地理环境较为复杂，设计师们在沉着应对桥梁的稳定性问题的同时，也对桥梁的防震设置了高度要求。

苏通长江公路大桥苏通大桥简介全称：苏通长江公路大桥地理位置和意义：苏通大桥位于江苏省东部的南通市和苏州（常熟）市之间，是交通部规划的黑龙江嘉荫至福建南平国家重点干线公路跨越长江的重要通道，也是江苏省公路主骨架网“纵一”——赣榆至吴江高速公路的重要组成部分，是我国建桥史上工程规模最大、综合建设条件最复杂的特大型桥梁工程。

建设苏通大桥对完善国家和江苏省干线公路网、促进区域均衡发展以及沿江整体开发，改善长江安全航运条件、缓解过江交通压力、保证航运安全等具有十分重要的意义。

大桥建设工程情况：苏通大桥工程起于通启高速公路的小海互通立交，终于苏嘉杭高速公路董浜互通立交。

路线全长32.4公里，主要由北岸接线工程、跨江大桥工程和南岸接线工程三部分组成。

l、跨江大桥工程：总长8206米，其中主桥采用100+100+300+1088+300+100+100（其中主桥长约1088米）。

=2088米的双塔双索面钢箱梁斜拉桥。

斜拉桥主孔跨度1088米，列世界第一；主塔高度300. 4米,列世界第一；斜拉索的长度577米,列世界第一；群桩基础平面尺寸113.75米X 48.1米，列世界第一。

专用航道桥采用140+268+140=548米的T型刚构梁桥，为同类桥梁工程世界第二；南北引桥采用30、50、75米预应力混凝土连续梁桥；2、北岸接线工程：路线总长15．1公里，设互通立交两处，主线收费站、服务区各一处；3、南岸接线工程：路线总长9．1公里，设互通立交一处。

苏通大桥全线采用双向六车道高速公路标准，计算行车速度南、北两岸接线为120公里／小时，跨江大桥为100公里／小时，全线桥涵设计荷载采用汽车一超20级，挂车一120。

主桥通航净空高62米，宽891米，可满足5万吨级集装箱货轮和4.8万吨船队通航需要。

全线共需钢材约25万吨，混凝土140万方，填方320万方，占用土地一万多亩，拆迁建筑物26万平米。

工程总投资约64.5亿元，计划建设工期为六年。

浅谈对苏通大桥的一些认识摘要本文基于对课程所学内容的理解简单介绍了自己对苏通大桥在材料构成、结构受力、施工工艺以及抗风抗震等方面内容的简单认识。

关键词大桥概况结构设计施工工艺抗风抗震一、大桥概况苏通大桥主跨跨径达到1088米，是世界位居第二大跨径的斜拉桥（截止2013年，最大斜拉桥主跨是俄罗斯的跨东博斯鲁斯海峡的俄罗斯岛大桥，其主跨1104米）；其主塔高度达到300.4米，为世界第二高的桥塔（第一高桥塔为俄罗斯的跨东博斯鲁斯海峡的俄罗斯岛大桥，其桥塔高超过320米）；主桥两个主墩基础分别采用131根直径2.5米至2.85米，长约120米的灌注桩，是世界最大规模的群桩基础；主桥最长的斜拉索长达577米，也是世界最长的斜拉索。

主要工程量有：桥涵混凝土149.3万立方米，钢箱梁4.9万吨，钢材23万吨，斜拉索6278吨，填挖方317.6万立方米，征用土地1.1万亩。

苏通大桥全线采用双向六车道高速公路标准，计算行车速度南、北两岸接线为120公里/小时，跨江大桥为100公里/小时，全线桥涵设计荷载采用汽车一超20级，挂车一120。

主桥通航净空高62米，宽891米，可满足5万吨级集装箱货轮和4.8万吨船队通航需要。

二、结构设计2.1主梁该桥主梁采用了总宽度40.6m、高4.0m的封闭式流线形扁平钢箱梁，节段标准长度16m、最大重量400 t。

梁内横向设置两道桁架式纵隔板，纵向每隔4m 设一道板式横隔板。

根据受力需要，钢箱梁在不同区段采用了不同的钢板厚度，索塔处板厚最大；顶板的厚度在横桥向也予以变化，在两端及靠近锚索区的位置加厚。

斜拉索与主梁采用锚箱式锚固，锚箱安装在主梁腹板外侧，并与其焊成一体。

为确保在正常运营状态下，边跨桥墩避免出现负反力，在辅助墩顶采用了压重的方式解决。

大桥采用钢箱梁是因为钢材是一种抗拉、抗压和抗剪强度较高的匀质材料，其结构自重较轻。

目前与其他材料相比，钢桥的跨越能力均大于采用其他材料所建造的桥梁。

苏通长江公路大桥苏通大桥简介全称：苏通长江公路大桥地理位置和意义：苏通大桥位于江苏省东部的南通市和苏州（常熟）市之间，是交通部规划的黑龙江嘉荫至福建南平国家重点干线公路跨越长江的重要通道，也是江苏省公路主骨架网“纵一”——赣榆至吴江高速公路的重要组成部分，是我国建桥史上工程规模最大、综合建设条件最复杂的特大型桥梁工程。

建设苏通大桥对完善国家和江苏省干线公路网、促进区域均衡发展以及沿江整体开发，改善长江安全航运条件、缓解过江交通压力、保证航运安全等具有十分重要的意义。

大桥建设工程情况：苏通大桥工程起于通启高速公路的小海互通立交，终于苏嘉杭高速公路董浜互通立交。

路线全长32.4公里，主要由北岸接线工程、跨江大桥工程和南岸接线工程三部分组成。

l、跨江大桥工程：总长8206米，其中主桥采用100+100+300+1088+300+100+100（其中主桥长约1088米）。

=2088米的双塔双索面钢箱梁斜拉桥。

斜拉桥主孔跨度1088米，列世界第一；主塔高度300. 4米,列世界第一；斜拉索的长度577米,列世界第一；群桩基础平面尺寸113.75米X 48.1米，列世界第一。

专用航道桥采用140+268+140=548米的T型刚构梁桥，为同类桥梁工程世界第二；南北引桥采用30、50、75米预应力混凝土连续梁桥；2、北岸接线工程：路线总长15．1公里，设互通立交两处，主线收费站、服务区各一处；3、南岸接线工程：路线总长9．1公里，设互通立交一处。

苏通大桥全线采用双向六车道高速公路标准，计算行车速度南、北两岸接线为120公里／小时，跨江大桥为100公里／小时，全线桥涵设计荷载采用汽车一超20级，挂车一120。

主桥通航净空高62米，宽891米，可满足5万吨级集装箱货轮和4.8万吨船队通航需要。

全线共需钢材约25万吨，混凝土140万方，填方320万方，占用土地一万多亩，拆迁建筑物26万平米。

工程总投资约64.5亿元，计划建设工期为六年。

苏通大桥的关键技术和创新张雄文（江苏省苏通大桥建设指挥部，中国南京210006）摘要：横跨长江的苏通大桥是一座主跨为1088m的斜拉桥。

本文概述大桥在设计和施工方面的技术挑战、关键技术及创新，比如桥墩冲刷防护、钢围堰下沉、施工平台搭建、斜拉索制作与减震、钢箱梁安装与控制等。

关键词：苏通大桥关键技术创新结构体系基础桥塔斜拉索钢梁1.工程概况在中国东部沿海地区，一条自沈阳出发，经上海、苏州和杭州，到海口城市的高速公路正在建设中。

苏通大桥是这条路线上跨越长江的一个重要工程（图1）。

大桥位于长江三角洲，连接苏州和南通这两座城市。

它的建立将进一步加强长江三角洲之间的联系，促进中国经济的发展。

图1.苏通大桥的位置苏通大桥总长8146m，由北引桥、主桥、专用航道桥和南引桥组成。

南北引桥总长分别为1650m和3485m，均采用30、50和75米预应力混凝土连续梁。

专用航道桥总长923m，由跨度布置为140m+248m+140m的连续刚构组成。

苏通大桥主桥为七跨双塔双索面钢箱梁斜拉桥，跨径布置为100+100+300+1088+300+100+100=2088m（图2）。

该桥是世界上首座跨径超过1000m的斜拉桥。

本文主要考虑大桥的主桥部分。

图2.总体布局2.总体结构[1]2.1 索塔基础索塔基础采用131根直径为2.8/2.5m变截面钻孔灌注桩基础（图3），按桩长为117m的摩擦桩进行设计。

承台为哑铃型，每座索塔下承台的平面尺寸为51.35m×48.1m，厚度由边缘的5m变化到最厚处的13.324m。

图3.索塔基础构造图2.2 索塔索塔采用倒Y形混凝土结构，总高300.4m，其中上塔柱高91.4m，中塔柱高155.8m，下塔柱高53.2m。

塔柱采用变截面空心箱形截面，底部设实体段，索塔在64.3m处设置横梁。

斜拉索锚固在索塔钢锚箱上（图4），钢锚箱共30节，用来锚固30对斜拉索，锚箱标准节段高2.3～2.9m，总高73.6m。