特殊地形条件下人行景观悬索桥的设计与实践
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71第1卷 第7期产业科技创新 2019,1(7):71~72Industrial Technology Innovation 人行悬索桥设计浅谈常 佳(河南省交通科学技术研究院有限公司,河南 郑州 450015)摘要:鉴于目前景区人行悬索桥流行及大范围的建设,文章综合介绍了人行悬索桥的总体设计及计算要点,并对人行悬索桥桥塔、锚碇、主缆、索夹、索鞍等的构造和计算做了总体分析。
关键词:人行;悬索桥;总体设计;设计流程中图分类号:U448.25 文献标志码:A 文章编号:2096-6164(2019)07-0071-02悬索桥是通过索塔悬挂并锚固于两岸(桥两端)的缆索作为上部主要承重构件的桥梁。
悬索桥作为桥梁类型的一个分支,尤其优点明显,跨越(公路,不良地质段,河流)能力大,施工速度快,造价低。
随着景区旅游蓬勃发展,景区人行悬索桥成为了能够适应复杂地形,施工迅速,投资回报高的娱乐项目。
悬索桥结构总体论述:图1 悬索桥立面构造图由图1可知,人行悬索桥总体结构主要构成为:桥塔、锚碇、主索、索夹、吊杆基础等。
在进行设计之前,必须搞清楚所在地的基本气象、水文、地质条件,并根据安全施工及运营的要求,获得设计所需的各种数据。
人行悬索桥总体设计细分为如下:材料设计、荷载作用设计、桥塔设计、锚碇设计、主缆设计、吊索设计、索夹设计、索鞍设计、桥面系设计、支座及伸缩缝设计、结构防护设计、抗风设计。
1 人行悬索桥主要构成部分桥梁主缆是整个结构体系的主要承重构件,承担了全桥的所有动载及静载;桥塔为桥梁抵抗竖向荷载的主要承重构件。
主要承担主索传递下来的竖向力及水平风力、地震力;吊索是将桥面加劲梁、外荷载传递到主缆的传力构件,是联系加劲梁和主缆的纽带,主要受拉;锚碇是锚固主缆的结构,它将主缆的索力传递给地基;桥塔基础和锚碇基础是将竖向力及弯矩传递给地基的载体。
2 人行悬索桥的设计参数,设计参数选择人行悬索桥设计要根据桥位所在的地质条件,在满足基本荷载及安全的前提下,科学和经济的设计恒载(包含桥面、主缆、吊杆、加劲梁和桥面系)。
某单侧悬挂空间曲梁悬索人行桥设计方案浅析摘要:随着我国近几年的发展,城市建设进入新的纪元,多维交通需求增加,人行步道景观桥梁的设计与建造方兴未艾,也更注重桥型美观、环境融合、体验舒适等人文、生态方面的需求。
本文介绍了一种单塔单侧悬挂空间曲梁悬索人行桥,其外形优美、线条简洁,满足了人们新时期对桥梁的审美追求,同时结合受力复杂的单侧悬挂曲梁形式的悬索人行桥设计方案进行阐述,希望对其他类似项目有借鉴意义。
关键词:钢桥;悬索人行桥;单侧索面;空间曲梁;设计方案在人行桥方面,国内外的创新设计、施工案例也逐年增加,但因受力复杂,针对该类型人行桥的技术研究也变得重要、急切。
本文针对单侧悬挂空间曲梁悬索人行桥采用V型单塔、非对称整体式钢箱梁、悬挂索在主梁靠桥塔单侧布置,此类复杂的空间受力体系进行方案研究介绍。
1.桥梁方案介绍本桥所在的场地环境特殊,位于城市东西走向最主要的市政交通主干道上,需跨越17个车道,同时作为步道通廊需连接两侧的山林步游道,在此处力求做到流畅地将两侧的山体和公园连接起来形成一个整体。
基于拟建场地现状,桥梁落墩的位置受到的限制较大,仅能在的跨中主路的中央绿地内布置桥塔用于支承桥梁,实现近220米的跨越,也是世界上同类型人行桥跨径之最。
2.桥梁设计2.1方案总体描述桥梁设计采用V型桥塔单侧悬挂曲线梁悬索桥,主跨长216.7m,全长约220m,桥面弧半径为172m。
两根主缆采用直径140mm的密闭高钒索,36根悬挂索采用不锈钢索,各悬挂索与主梁相垂直。
主梁距离桥下路面高度在7m至15m之间。
居中布置V型桥塔,桥塔间顶部设连接平衡索以保证主缆的受力传递,并在顶部安装4根背索保持索塔的稳定。
主缆结构固定端设置为地锚,北侧段主梁及主缆与山体公园的观景平台相连,南侧段主梁与基础连接,主缆大约仍需延伸15m最终锚于基础。
悬挂索间平均间距为5.92m,下端与主梁外弧相连,其直径与长度由跨中向两边逐渐减小。
主梁根据拉索锚固点分为37个节段,截面形式为非轴对称截面。
30工程走设Engineering Construction第53卷第5期2021年5月城市景观空间索面人行悬索桥设计叶剑,刘朝晖(中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司,湖南长沙410014)摘要:为解决桥位处空间受限,满足桥下通航净空的要求,本文以株洲县渌口人行悬索桥为例,采用外倾式门架形桥塔、正索 鞍斜置技术使主缆与吊索形成三维空间索面。
结果表明:采用的桥塔及索鞍构造不仅有利于桥梁横向稳定,同时塔型新颖 美观;在桥头狭窄空间布置采用预应力岩锚锚碇,解决了锚碇布置难题,有效节约了建设成本;缆索采用钢丝绳材料,方便施 工维护。
本文可为同类条件下的桥梁建造提供一定的借鉴与参考。
关键词:人行悬索桥;空间索面;外倾式;玻璃桥中图分类号:TU973 +. 23;U448. 11文献标识码:A文章编号:1673 - 8993(2021 )05 -0030 -05 doi : 10. 13402/j. gcjs. 2021. 05. 065Design on pedestrian suspension bridge of urban landscape space cable planeY EJian, LIU Zhaohui(Power China ZhongNan Engineering Corporation Limited .Changsha 4\00\4 y Hunan y China)Abstract: In order to solve the problem of narrow space at the bridge location and to meet the requirements of navigation clearance under the bridge, in this article lukou pedestrian suspension bridge in Zhuzhou County is taken as an example. A three-dimensional space cable plane is formed by using the technology of outward inclined portal bridge tower and inclined front cable saddle. The results show that, the adopted bridge tower and cable saddle structure are not only conducive to the lateral stability of the bridge,but has beautiful appearance;the prestressed rock anchor is used in the narrow space at the bridge head, which solves the problem of anchor layout and effectively saves the construction cost;the cable is used in the confined space at the bridge head. The cable is made of steel wire rope materials, which is convenient for construction and maintenance. This article can provide references for bridge construction under similar conditions.Key words:pedestrian suspension bridge;space cable plane;outward inclined;glass bridge在国家经济从高速度发展转向高质量发展的背景下,各地对旅游资源的开发力度也逐渐 增加,尤其是人行休闲桥、观光桥、玻璃桥等 项目方兴未艾。
总第318期交 通 科 技SerialNo.318 2023第3期TransportationScience&TechnologyNo.3June.2023DOI10.3963/j.issn.1671 7570.2023.03.011收稿日期:2023 02 06第一作者:黄彬(1979-),男,高级工程师,硕士。
通信作者:徐文平(1962-),男,副教授,博士。
江苏省自然科学基金项目(BK2012755)资助三叶玫瑰线形桥面构造的人行景观悬索桥设计黄 彬1 徐文平2(1.常州市建筑科学研究院集团股份有限公司 常州 213001; 2.东南大学土木工程学院 南京 211189)摘 要 针对三岔形河流峡谷地形,需修建超大跨径的三岔形人行景观桥梁,一桥连通三岸。
文中提出一种三叶玫瑰线形桥面构造的人行景观悬索桥,三岔形缆索体系悬挂在三角形布置的三个双肢柱门式桥塔之上,吊索体系悬挂三叶玫瑰线形桥面系加劲梁,结构轻盈。
结合实际工程,进行几何构形研究,建立midas有限元计算模型,进行静力分析和动力模态分析研究,分析表明,三岔形缆索体系与三叶玫瑰线形桥面加劲梁均为稳定的三角形结构形式,具有良好的空间刚度,可避免人行悬索桥左右摇晃问题,抗风稳定性良好。
关键词 三岔河谷 三岔形缆索体系 三叶形桥面系加劲梁 空间刚度 人行景观悬索桥中图分类号 U448.11 U441 在2条河流的交汇处,可形成三岔河谷地形,修建三岔形的人行景观桥,一桥通三岸,旅游交通快捷,也可增加三岔河旅游景区的内涵[1 2]。
当前,三岔形人行景观桥梁大多数跨径不大,通常采用梁式桥、拱桥和斜拉桥的桥梁结构形式,且桥台后的桥梁构筑物占地面积较大[3 5]。
鸡鸣三省景区山峦环绕、峰耸水秀、深谷林幽的怡人自然特色和天蓝地绿、水碧雾洁,为了开发旅游资源,需要修建1座超大跨径的三岔形人行景观桥,如何建造超大跨径的三岔形人行景观悬索桥是结构工程师亟需解决的技术难题[6 9]。
悬索桥工程设计与建设实践随着社会科技的发展,交通建设也在不断更新换代。
悬索桥作为一种古老而又具有划时代意义的桥梁类型,越来越多地被应用于现代城市的建设中。
本文将从设计与建设实践两个方面,探讨悬索桥工程的发展与应用。
首先,悬索桥的设计在桥梁工程领域中具有重要意义。
与传统桥梁相比,悬索桥设计更为复杂,需要考虑桥的荷载、自重和风荷载等各项因素。
在设计过程中,工程师需要精确计算每一根钢缆的张力,并通过合理的设计保证各个部件之间的力学平衡。
此外,悬索桥设计还应考虑桥梁的施工和维护。
为了确保悬索桥的可靠性和安全性,在设计过程中需要充分考虑施工的便利性,并为维护提供便捷的通道。
其次,悬索桥工程建设实践也具有重要价值。
悬索桥建设主要包括两个方面:桥梁材料的选择和施工工艺的优化。
钢材是目前使用最广泛的悬索桥材料,其强度、韧性和可塑性使其成为理想的选择。
在悬索桥的建设过程中,施工工艺的优化也至关重要。
工程师需要确保施工过程的安全,同时还要尽可能缩短建设时间,减少对周边环境的影响。
在实践中,悬索桥工程常常面临各种挑战。
例如,地质条件、河道宽度和桥梁跨度等因素都会对工程的设计和施工带来一定的限制。
为了解决这些问题,工程师们不断改进技术和方法,以确保悬索桥建设的顺利进行。
在材料方面,新型钢材和复合材料的应用不断拓展着悬索桥的设计和建设领域。
施工工艺上,先进的预制技术和模块化设计使得悬索桥的建设更为高效。
除了技术层面的突破,悬索桥也在城市规划和交通布局方面发挥着重要作用。
悬索桥的跨越能力和视觉效果使其成为城市交通枢纽的重要组成部分。
例如,在繁忙的城市中,悬索桥可以架设于河道上,解决交通拥堵的问题,改善市民出行体验。
同时,悬索桥的流线型设计和独特的建筑形态也为城市增添了美丽的风景线。
许多国家和地区都将悬索桥作为城市的地标,以吸引游客和外来投资。
总之,悬索桥工程的设计与建设实践在桥梁领域中发挥着重要的作用。
在快速发展的现代社会中,悬索桥作为一种创新型的桥梁类型,逐渐成为城市建设的亮点之一。
悬索桥设计说明一、概述本项目为配合XXX工程建设所进行的库区淹没路桥复建工程。
原XXX人行索桥全长约60m ,桥面高程约为1284.0m ,两岸为人行便道。
XX水电站库区蓄水后,正常蓄水位为1335.0m,将淹没原人行索桥。
为保证黔中水利枢纽工程建成后两岸交通的恢复,按照国家有关水库淹没赔偿的〃三原〃原则及有关规定,重建XX县化乐乡夺泥村河边组人行索桥及两岸人行便道。
二、设计技术标准和主要参数1、设计依据(1)《公路工程技术标准》(JTG B01—2003);(2)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004);(3)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004);(4)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024—85);(5)《钢结构设计规范》(GB50017—2003);(6)《重要用途钢丝绳》(GB8918—2006);(7)《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041—2000);(8)《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1—2004);(10)《公路路线设计规范》(JTG D20-2006);(11)《公路路基设计规范》(JTG D30-2004);(12)《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG DF40-2003);2、设计标准(1)人行索道技术标准荷载:人群荷载2.0kN/m2。
桥面宽度:净-2.3m。
合龙温度:15℃。
(2 )人行便道技术标准技术等级:等外公路;计算行车速度:20km/h ;路面宽度:2m ;路面类型:泥结碎石路面。
三、桥梁地质概况1、自然条件(1)气候、水文桥址区属亚热带常绿阔叶林红黄壤带的岩溶高原中山区,年平均气温13〜15℃,年降雨量1000〜1100mm,是贵州热量较低、雨量较多、海拔较高的剥蚀、侵蚀高原山地区。
(2)地形、地貌桥位区为河谷斜坡地形,总体上两侧高中间低,呈〃V”字型,其地面标高1269.20m〜1348.92m,相对高差79.72m,河床标高约为1268.7m。
大跨径悬索桥建造技术与工程实践一、悬索桥的概念和特点悬索桥是一种由主悬索和斜拉索组成的桥梁结构,主要特点是主悬索承担了桥梁的荷载,斜拉索起到了平衡荷载和支撑桥面的作用。
大跨径悬索桥一般指跨度超过1000米的悬索桥,它能够解决一些传统桥梁难以跨越的大峡谷、江河等地理难题,具有较好的经济性和施工效率。
二、大跨径悬索桥建造技术1. 悬索桥设计:大跨径悬索桥的设计需要考虑桥梁的跨度、荷载、地质条件等因素。
设计师要根据具体情况确定主悬索的数量和位置,斜拉索的角度和长度等参数。
同时,为了增加桥梁的稳定性和抗风性能,还需要进行风洞试验和结构优化设计。
2. 材料选择:大跨径悬索桥的材料选择非常重要。
一般情况下,主悬索和斜拉索采用高强度钢缆或钢索,可以承受较大的拉力。
桥面板通常选用钢桁梁或混凝土梁,能够承受桥面的荷载和交通载荷。
3. 施工技术:大跨径悬索桥的施工需要采用先进的技术和设备。
首先,需要进行地基处理,以确保桥墩的稳定性和承载力。
然后,根据设计要求进行主悬索和斜拉索的张拉和固定。
最后,安装桥面板和其他附属设施,确保桥梁的正常使用。
三、大跨径悬索桥的工程实践1. 世界著名的大跨径悬索桥有:美国纽约的布鲁克林大桥、中国广州的海珠大桥、日本横滨湾大桥等。
这些桥梁经过多年的使用,证明了大跨径悬索桥的可靠性和安全性。
2. 在建造大跨径悬索桥时,需要充分考虑地质条件、气候条件和交通需求等因素。
例如,中国南京的长江大桥在设计时考虑了长江的水流和冰凌等特点,采用了适合的桥梁结构和施工技术。
3. 大跨径悬索桥的维护和管理也是非常重要的。
定期检查和维修桥梁的各个部分,以确保其安全和可靠性。
同时,加强桥梁的防腐防锈工作,延长桥梁的使用寿命。
总结:大跨径悬索桥的建造技术和工程实践是一个复杂而精细的过程。
通过合理的设计和施工,可以建造出稳定可靠的大跨径悬索桥,为人们的出行和经济发展提供了便利。
然而,我们也要不断总结经验教训,不断提高技术水平,以应对更加复杂的工程挑战。
某风景区人行悬索桥设计构思江名宝(河南省交通规划勘察设计院有限责任公司河南郑州450000) 摘要:根据桥址具体特点及风景区的要求,本文介绍了该人行桥的总体布置、主缆选择、吊杆及索夹选择、桥塔设计、锚碇及风缆的构造及布置。
该桥取得即经济又美观的效果,符合风景区的地质条件及对周围环境的协调作用。
关键词:人行悬索桥;设计理念;主缆;桥面系;锚碇;风缆前言视所处环境的不同,人选悬索桥可以做成多种桥型以满足地形要求。
当桥梁两边有较坚硬的山岩时,还可以直接不修建桥塔而将主缆锚固于岩石上,节省了大量的造价。
同时,人行悬索桥经常被用于建造城市景观桥或公园景观桥,因为其具有良好的视觉效果以及外部曲线,与外界环境融合的非常和谐,因而人行悬索桥兼具桥型美观的特点。
根据工程实际所处的地形及地质条件,通过设计优化选择悬索桥桥型。
下面主要介绍改桥的总体布置、主缆、风缆、桥台及锚碇的设计。
1 工程概况某风景区人行吊桥跨越水库北侧峡谷,是景区内水库北侧连接观光步道与水库坝顶的人行专用桥梁。
桥梁东岸经隧道通往坝顶,西岸连接沿库区北岸光道步道,该桥是风景区为观光道避开不稳定山体而设。
拟建工程场地为构造剥蚀、侵蚀溶蚀中山峡谷地貌,河谷大致呈“V”字型,两岸基岩裸露,第四系河流阶地不发育。
通过优化对比,选择悬索桥中跨跨度78m,桥面净宽2.0m,主索矢跨比为1/14.18,全桥设2根主缆。
每根主缆由139根φ5mm镀锌钢丝组成,主缆成品索外包双层HDPE护套;桥面系为由工字钢横梁与槽钢纵梁组成的纵横梁体系,桥面板为木板;在桥梁两侧各设置一组风缆,风缆采用直径为32mm 的AB类镀锌钢丝绳;桥塔造型采用门型塔,基础采用扩大基础;东西两个桥台高程一致,东岸直接锚入岩体,西岸边跨长 3.02米。
桥型立面布置图见图1所示。
图1 桥梁立面布置图(cm)2 设计理念2.1 总体设计与大跨公路悬索桥相比,人行悬索桥的跨度要小得多,一般在30M到120M左右,桥面宽度也较窄,一般在1.8M左右,加劲梁高度很小(h/l<100)或者不设加劲梁,因此又常简称为柔性吊桥。
山区人行吊桥的设计及其应用研究【摘要】吊桥主要是作为山区的人行交通要道,在山远偏区,由于受到崇山峻岭的阻碍,加上地形地貌的崎岖,对于生活在山区里面的人,交通极度不方便,而且容易产生交通意外事故,为了解决这一问题,国家根据每个山区的地形特点设计了人行吊桥。
人行吊桥设计要考虑到了山区农村地形地质特点,山区经济条件状况,设计具有一定的优越性。
本文针对山区人行吊桥的设计以及应用进行了研究。
【关键字】山区;人行吊桥;设计应用1.前言在偏远的山区,由于受到地形地貌,经济条件的制约,在交通、人行路段建设施工上难度大,某些地区在山区地段就直接不执行道路修建,或者修建一些环绕型的道路,施工质量上往往都是“豆腐渣”工程,会造成严重的交通事故,对人生命构成威胁。
我国众多旅游景点区都在山区,不便的人行交通对旅游事业也会造成一定的影响。
山区的交通不便严重的阻碍了人类的通行,为解决这一问题,国家针对各山区的地形特点,修建了人行吊桥,其在施工建造工序上比较简单,而且连接山体的跨度很大,施工成本低,适合在山区农村中修建,为山区农村人们的通行提供通行方便。
2.人行吊桥的设计分析(1)人行吊桥要保持其稳定性,在设计上就得非常有讲究,虽然其构建简单,但是设计却非常有技术可循。
人行吊桥中的承受拉力主要依靠主索的矢跨比,主线索与主索拉力要有一定尺度,其尺度要根据两座山体之间的扩大来进行测量,主线索与主索拉力之间的大小都要提前做好计算,不宜过小,也不宜过大,尺度过小,会减小主索张力,为了保持主索张力的力度,就得加大桥墩与锚碇,导致施工材料的成本;如果矢跨比过大,就会加大主索线与主索自带的重量,加长了主线索与主索的长度,增加工程施工材料的成本,吊桥的耐力就不能持久,保持主线索与主索拉力之间的尺度,能提高吊桥的承受能力[1]。
在山区修建人行吊桥,首先要考虑到主线索与主索的矢跨比,一般选择1比10到1比14之间的尺度,具体的矢跨比要结合每个山区的地形特点进行精细的确定,但是均都要保持在标准值之内。
矮寨大桥矮寨特大悬索桥位于湖南湘西矮寨镇境内,距吉首市区约20公里,跨越矮寨镇附近的山谷,德夯河流经谷底,中国公路奇观——矮寨盘山公路6次从大桥下面经过。
大桥横越矮寨大峡谷,矮寨大峡谷谷深坡陡,高差达500多米,桥面标高与地面高差达355米。
一、方案的确定用了三年确定设计方案由于矮寨所处的地理位置特殊,到底是选择通过桥飞越大峡谷,还是采用隧穿越群山,设计单位接手设计之初就做了比选。
如果选择建隧道,那隧道会有七八公里长,工程造价上会比悬索桥高2亿元;同时,隧道日常运营过程中需要照明、通风,要配备消防、紧急救援等方面设施,从管养方面而言,桥梁比隧道每年可以节约3000万左右。
从这两个方面考虑,经济方面桥梁的优势更明显。
其次,从环保方面来讲,桥梁方案比隧道方案少产生180万立方的废方,“无论把这180万立方堆在什么地方,对环保会造成很大的影响,尤其在湘西,对自然景观也有很大的破坏。
”再者,桥梁方案比隧道方案的路线缩短约11km,施工工期对国道正常运行和地方群众出行干扰小得多。
据悉,在设计过程中,省交通规划勘察设计院前期做了很多工作,在方案论证过程,从2004年至2007年矮寨桥的设计方案差不多做了三年。
当时在路线跨越峡谷的几公里范围内,先后选择了7个桥位和8个线位综合比选。
通过严格选拔、计算、现场勘探等工作,最终确定现在的桥位方案。
现在桥梁所处位置地质条件比较好,跨度在900米至1300米范围,是峡谷最窄的一个区域。
二、几大亮点:(1)、抗风大桥模型经历了风洞实验矮寨特大悬索桥飞越千余米大峡谷,如若遇上狂风,大桥的稳定性和安全性如何?由矮寨大桥设计团队主设计人员、省交通规划勘察设计院桥梁勘察设计处主任工程师介绍,矮寨大桥是按百年一遇抗风标准进行设计的,矮寨大桥的设计标准是最高能抵抗55米/秒的风速,而风速达到50米/秒(180公里/小时)就是灾难性的飓风了。
据了解,陆地上出现的风力一般多是在0-9级之间,10-12级的风陆上比较少见,十二级飓风风速在35米/秒左右,也小于设计的最高风速。