银川滨河黄河大桥主桥设计
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兰州银滩大桥兰州银滩黄河大桥是黄河上游第一座现代化斜拉式吊桥,始建于1997.3.15 ,2001.8.18正式通车.银滩大桥横跨黄河南北两岸,背起安宁南至七里河区马滩村,主体投资1.8亿元,是我国完全由自己设计的、代表了当今桥梁建筑最高水平的独索双面斜拉桥,也是我国在高地震烈度地区由铁道部第一勘探设计院设计,铁道部第二工程局施工,大桥主梁设计为当今最先进、新颖的漂浮体系。
全长1397米,两端引桥各有500米左右。
桥面宽25.5米,设计为4车道、车速60公里/小时,达到城市主干路Ⅰ级标准,为目前国内桥梁最高设计等级。
大桥采用单塔斜拉结构,塔高79米,共124根斜拉索,索长32~140米,主桥桩呈“H”形,主桥桩的两边各有30对钢丝绳斜拉在主桥桩上,形成一个等腰三角形。
三角形具有稳定性,设计师也许正是利用这个原理而设计的。
主桥墩两边各有16个引桥墩。
设计中采用了当今最先进、新颖的桥梁漂浮结构,同时通过设置高阻尼橡胶支座以及在国内开创性应用的缓粘接技术等一系列工程措施,有效地解决了防强震抗强震的技术难题并大幅度提高了施工质量。
银滩黄河大桥的建成,不但使我国桥梁建筑领域从此少了一个“禁区”,更标志着甘肃省以及整个西部地区的桥梁建筑水平又迈上了一个新的台阶。
修建的第一座大型斜拉桥银滩大桥正好处在黄河“S”形大转弯处,地势平坦,周围是大片的滩涂和荒地。
由于周围目前基本上还是一片荒滩,在空旷的野地衬托下,银滩大桥像一条银色的巨龙俯伏在大地上。
夜晚,桥上斜拉杆上连缀的彩灯齐放,银滩大桥像一把悬在夜空中的彩扇,分外美丽雁滩黄河大桥雁盐黄河大桥享有兰州黄河“第一彩虹桥”的美誉,全长816米,桥型为三跨连续钢管混凝土刚架系杆拱桥,桥面宽31米,西引桥长75米,东引桥长440米,为钢筋混凝土连续梁桥,由主桥、引桥、引道、辅道、雨水、照明等组成。
该工程结构新颖,技术含量高,是目前国内同类型跨度最大的连续钢管混凝土刚架系杆拱桥,已被列入兰州市“十大标志性建筑”之一。
宁夏回族自治区发展和改革委员会关于中卫南站黄河大桥工程项目核准的批复文章属性•【制定机关】宁夏回族自治区发展和改革委员会•【公布日期】2017.11.03•【字号】宁发改审发〔2017〕158号•【施行日期】2017.11.03•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】交通运输其他规定正文自治区发展改革委关于中卫南站黄河大桥工程项目核准的批复宁发改审发〔2017〕158号中卫市发展和改革委员会:你委《关于申请核准中卫南站黄河大桥工程项目的请示》(卫发改发〔2017〕381号)及有关材料收悉。
经我委组织专家审查并研究,现就该项目核准事项批复如下:一、为优化过黄河通道布局,贯通中卫南站对外联系通道,方便乘客进出中卫南站,完善中卫市城区干线路网,推动中卫市构建旅游中心城市,促进区域经济社会发展及提升城市形象,同意建设中卫南站黄河大桥工程。
二、项目主线起点位于中卫市机场大道与平安西路平交口向南约700m处,终点位于城际铁路中卫南站西侧,与中卫南站规划主干路相连,路线由北向南布设,总长1.84公里,其中桥梁长1.36公里,引道长0.48公里。
同步建设中卫南站广场段引道工程,由主线终点接站前广场,路线由西向东布设,路线长1.075公里。
三、项目主线采用一级公路兼顾城市主干路标准,设计速度60公里/小时,路基宽度为52米(K0+700-K0+885段)、52米-36米渐变(K0+885-K1+035段)、36米(K1+035-K2+540段,其中主桥部分桥梁宽度41米),汽车荷载等级公路-I 级,设计洪水频率为大桥1/300;中卫南站广场引道工程采用城市主干路标准,设计速度60km/h,路基宽度35米。
其他技术指标应符合《公路工程技术标准》(JTGB01-2014)和《城市道路工程设计规范》(CJJ37-2012)的规定和要求。
四、该项目为政府与社会资本合作(PPP)项目,应按照《招标投标法》、《政府采购法》等法律法规,通过公开招标选择具有相应管理经验、专业能力、融资实力以及信用状况良好的社会资本成立项目法人公司。
城市跨河桥梁工程防洪综合评价及管理措施摘要:在城市规划过程中,出于城市美化等角度考虑,往往存在着河流从城市中穿过的现象,致使区域城市防洪工作成为城市规划工作的重点内容。
为提升城市交通通行能力,加强河流两岸的交通衔接,促进城市经济发展,跨河桥梁的建设尤为重要。
城市涉河建筑物必然与城市防洪问题紧密相连,因此,城市跨河桥梁建设对于区域城市防洪的影响逐渐成为热点话题。
综合分析某区域城市防洪特点,结合桥梁所在河段情况及设计方案本文对城市跨河桥梁工程进行防洪综合评价及并提出合理可行的管理措施进行分析,以供参考。
关键词:桥梁工程;防洪综合评价;管理引言跨河桥梁建设对河道的影响,主要体现在河道管理范围内设置的桥墩束窄了河道过水断面,水流过桥墩时需克服桥墩阻力,造成局部能量的损失,从而在桥墩前形成一定水位壅高和水头损失,增加了防洪压力。
1概述拟建铧山大桥位于陕西省神木市窟野河中游干流上,左岸为神木老城区滨河大道,右岸为铧西区铧山小区。
本次设计拆除既有窟野河铧山桥,在原址新建一座桥梁,新铧山大桥全长595m,孔跨布设从左岸至右岸为(3×25)m+(3×30)m+(2×67.6)m+(104+152)m+(25)m,主桥横跨窟野河,左侧引桥上跨滨河大道下接铧山路,右侧引桥上跨既有辅道,涉河桥长323.6m,主桥以全桥跨方式跨越窟野河,1#桥墩位于右岸基岩山体上,4#桥墩位于河道左岸滨河大道东,在河道内布设桥墩两组,分别为2#和3#桥墩,2#桥墩宽6m,3#桥墩宽3m。
河道内梁底最低高程948.29m,大桥跨左岸河堤为67.6m连续箱梁,桥梁轴线方向与左岸河堤夹角约90°,左岸现状堤顶高程为931.80m,桥梁左岸堤防处最低下弦高程为948.17m,现状梁底净空为16.37m。
堤防临水侧桥墩承台距堤脚5.29m,距离桥墩墩柱7.7m,背水侧距离人行梯道墩柱1.62m。
该桥为城市主干路上的特大桥,设计防洪标准为300年一遇。
三门峡黄河公路大桥位于河南省三门峡市和山西省平陆县之间,是连接豫晋两省的重要通道。
大桥始建于1991年11月,1993年12月竣工通车。
大桥全长1310.09米,设计荷载为汽车-超20级;挂车-120级;其中主桥结构为105m+4×160m+105m预应力混凝土连续刚构,下部为双墙薄壁式墩身,引桥为9×50m预应力混凝土T型简支梁,下部构造为单排双柱式中墩、预应力混凝土T型截面盖梁、钻孔灌注桩基础。
2003年为满足日益增加的交通量的需求,对三门峡黄河公路大桥主桥进行了加固维修,加固后的桥梁技术等级为三级。
大桥竣工通车后,由河南、山西两省以大桥中心线为准,河南段负责大桥九段主桥655米的桥梁管护,山西负责引桥9孔50米和主桥205米共计655米的桥梁管护。
古金赤水河大桥主桥总体设计
陈虎成
【期刊名称】《桥梁建设》
【年(卷),期】2024(54)2
【摘要】古金赤水河大桥主桥为(83.5+173.5+575+173.5+83.5)m半飘浮体系双塔双索面斜拉桥。
主梁采用双边主梁断面钢-混组合梁,由工字钢主梁和混凝土桥面板组成,全宽43.8 m,设置裙板抑制主梁涡振。
桥塔为下塔柱内收的A形塔,南、北塔塔高分别为217 m和261 m。
由于山区超高桥塔塔墩景观效果欠佳,采用超高塔柱无塔墩方案,桥塔采用嵌岩群桩基础;针对山区桥梁养护不便的情况,索塔锚固采用耐候钢钢锚梁;针对剪力钉在拉拔力作用下承载能力降低问题,采用以开孔板连接件为主的钢-混结合构造实现锚梁牛腿壁板与塔壁连接。
斜拉索采用公称直径15.20 mm、标准抗拉强度1860 MPa的钢绞线拉索,全桥共4×23对(184根),空间双索面扇形布置。
由于斜拉索锚拉板+外置减振阻尼器景观效果不佳,选用全内置减振阻尼器方案。
【总页数】6页(P112-117)
【作者】陈虎成
【作者单位】中交公路规划设计院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U448.27;U442.5
【相关文献】
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5.宁夏红崖子黄河大桥总体设计及主桥设计关键技术
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太中银铁路桥梁设计综述左家强【摘要】太原至中卫至银川铁路全长942.2 km,桥梁设计时速200 km,采用新震规进行设计.沿线地形、地质情况复杂,3次跨越黄河.为适应复杂的地形、地质条件,太中银铁路采用了高墩大跨桥梁、大跨度简支箱梁、道岔梁、槽形梁、钢桁结合梁等特殊结构,这些特殊结构大多都是在时速200 km及以上的铁路工程中首次使用.结合太中银铁路桥梁设计情况,介绍太中银铁路桥梁设计的特点,并对几座有代表性的特殊桥梁设计情况进行说明.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2009(000)012【总页数】9页(P33-41)【关键词】太中银铁路;桥梁设计;综述【作者】左家强【作者单位】铁道第三勘察设计院集团有限公司桥梁处,天津,300142【正文语种】中文【中图分类】U442.51 概述太中银铁路是位于京包铁路以南、陇海铁路以北的一条东西向铁路干线,线路经过宁夏回族自治区东部、陕西省北部和山西省中西部地区。
太中正线自太原南站引出,经山西省太原市、晋中市、文水县、汾阳县,越吕梁山进入吕梁市离石区,在柳林县跨越黄河进入陕西省吴堡县,经绥德县、子洲县、横山县、靖边县、定边县进入宁夏回族自治区盐池县,经太阳山规划区、同心县、红寺堡开发区,在中宁县跨越黄河,引入包兰线黄羊湾车站,终点为迎水桥编组站中心。
银川联络线自太中正线定边站引出,经陕西省定边县、宁夏回族自治区盐池县、宁东能源重化工基地、灵武县,在永宁县跨越黄河,接入包兰线平吉堡站,终点为银川站。
沿线地形复杂,线路先后经过晋中盆地、吕梁山脉、陕北黄土高原、丘陵低山及毛乌素沙漠南缘,跨越黄河、汾河、无定河、苦水河等数十条大型河流。
文水至靖边段山高坡陡,高桥、特殊结构大跨度桥、车站内多线桥等桥梁重点工程较多。
太中银铁路全长942.2 km,全线桥梁329座,172.1 km,占全线总长的18%;框构桥58座,12 568 m2;涵洞1 364座,37 302横延米。
东坝头黄河大桥工程引桥设计简介
东坝头黄河大桥工程是一座跨越黄河的大型桥梁工程,其中引桥是该工程的重
要组成部分。
引桥是指连接两岸的桥梁段,起到引导交通流向主桥的作用。
东坝头黄河大桥的引桥设计通常考虑以下几个方面:
1. 结构形式:引桥的结构形式可以根据具体情况选择,常见的包括梁桥、拱桥、斜拉桥等。
具体选择需要考虑地质条件、桥梁跨度、交通流量等因素。
2. 跨度布置:引桥的跨度布置通常根据河岸的地形和桥梁的功能要求确定。
一
般来说,引桥的跨度较小,可以采用简单梁或连续梁结构,而跨度较大的引桥
可能需要采用斜拉桥或其他特殊结构。
3. 桥面宽度:引桥的桥面宽度需要满足交通流量的要求,同时考虑行车安全和
行人通行的需求。
通常会根据道路标准和交通需求确定桥面的宽度。
举例来说,如果东坝头黄河大桥工程的引桥跨度较小,可以选择采用简单梁结构,桥面宽度可以根据道路标准确定,以满足车辆和行人的通行需求。
如果跨
度较大,可能需要采用斜拉桥结构,并根据设计要求确定桥面宽度,以确保引
桥的安全性和稳定性。
以上是对东坝头黄河大桥工程引桥设计的简介,具体设计方案需要根据实际情
况进行详细研究和论证。
朝阳市黄河路大桥施工图设计说明一、设计依据1.辽宁乾成工程设计咨询有限公司《朝阳市黄河路大桥工程可行性研究报告》(2006年8月)2.《朝阳市黄河路大桥工程设计合同》(2006年9月12日)3.朝阳市黄河路大桥项目管理办公室《设计委托书》(2006年9月11日)4.朝阳市大凌河防洪工程建设管理局《黄河路大桥轴线河道断面图》5.朝阳市黄河路大桥项目管理办公室《朝阳市黄河路大桥深化设计方案会议纪要》(2006年8月3日)6.朝阳市黄河路大桥项目管理办公室《朝阳市黄河路大桥设计进展情况汇报会议纪要》(2006年11月14日)7.朝阳市黄河路大桥项目管理办公室《关于黄河路大桥设计中存在的几点问题的函》的答复》(2006年11月20日)8.朝阳市鑫诚工程勘察有限公司《朝阳市黄河路大桥岩土工程勘查报告》(二〇〇六年十二月)9.《朝阳市黄河路大桥初步设计评审意见》(2007年1月14日)10.大连理工大学土木建筑设计研究院有限公司《朝阳市黄河路大桥工程施工图复核报告》(二00七年三月)二、设计规范和标准1.《城市道路设计规范》(CJJ37-90)2.《城市桥梁设计准则》(CJJ11-93)3.《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ77-98)4.《城市道路照明设计标准》(CJJ45-91)5.《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)6.《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)7.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)8.《公路桥涵地基与基础设计规范》( JTJ 024-85)9.《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ 025-86)10.《公路悬索桥设计规范》(报批稿)11.《钢结构设计规范》(GB50017-2003)12.《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)13.《公路桥涵抗风设计规范》(JTG/T D60-01-2004)14.《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-2000)15.《墩粗直螺纹钢筋接头》(JG171-2005)三、技术标准1.道路等级:城市主干道;2.设计荷载:城市-A级,人群荷载:4.0kN/m2;3.计算行车速度: 60km/h;4.路基宽度:主桥: 2.5m(人行道)+2.5m(锚索区)+0.5m(防撞护栏)+3m(非机动车道)+ 2×3.5m(机动车道)+0.5m(中央分隔带)+ 2×3.5m(机动车道)+3m(非机动车道)+ 0.5m(防撞护栏)+2.5m(锚索区)+ 2.5m(人行道)=31.5m;引桥、引道: 2.5m(人行道) +3m(非机动车道)+ 2×3.5m(机动车道)+0.5m(中央分隔带)+ 2×3.5m(机动车道)+3m(非机动车道) + 2.5m(人行道)=25.5m;5.桥面横坡:1.5%;6.桥梁纵坡:纵坡2%,凸曲线半径5000m;7.地震烈度:地震动峰值加速度0.1g,相当于7度,按8度设防。
德大铁路黄河特大桥主桥钢梁结构设计杨永明【摘要】The main bridge of Yellow River Bridge on Dezhou-Dajiawa Railway is a through-type continuous steel truss girder bridge with variable height and span arrangement of( 120+4x180 + 120) -m. And according to design, it should meet the operation requirements of Class I Railway with single track in the short term and double track in the long term, so it have the characteristics that the span is larger and the structure is higher. First, the paper introduces the general arrangement of the main bridge. Thenthe paper makes a description in detail about the structure design, including the N-shaped variable height main truss, orthotropic monolithic steel deck, upper longitudinal unit, damper, flexible waterproof protection layer on the deck, rail expansion joint, and the requirement of steel girder anticorrosion coating. Finally, the paper introduces the erection process of steel girder with cantilever method, also introduces the 70 tons stationary derrick crane.%德大铁路黄河特大桥主桥为1-(120+4×180十120)m下承式变高度连续钢桁梁,需要满足近期单线、远期双线的Ⅰ级铁路行车要求,具有跨度大、结构高的特点.首先介绍主桥的总体布置,而后对设计中采用的变高度“N”形主桁、正交异性整体钢桥面板、空间上平纵联、阻尼器、桥面柔性防水保护层、钢轨伸缩调节器、钢梁防腐涂装要求都作了详尽的说明.最后对钢梁的悬臂施工过程、70t固定式桅杆起重机进行介绍.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2013(000)001【总页数】4页(P78-81)【关键词】德大铁路;变高度连续钢桁梁;正交异性整体钢桥面板;阻尼器;柔性防水保护层;悬臂架设【作者】杨永明【作者单位】中铁工程设计咨询集团有限公司,北京 100055【正文语种】中文【中图分类】U448.361 概述德大铁路黄河特大桥是新建铁路德龙烟线德州至大家洼段上的一座重要桥梁,桥梁跨越黄河,桥址位于山东省东营市利津县麻湾村。
收稿日期:20200513;修回日期:20200608基金项目:中国铁路设计集团有限公司科技研究开发计划课题(7218126)作者简介:冯文章(1988 ),男,工程师,2015年毕业于北京交通大学桥梁与隧道工程专业,工学硕士,主要从事桥梁设计研究工作,E-mail:feng-wenzhang@㊂第65卷㊀第5期2021年5月铁道标准设计RAILWAY㊀STANDARD㊀DESIGNVol.65㊀No.5May.2021文章编号:10042954(2021)05009205包银高铁黄河特大桥(102+3ˑ178+102)m矮塔斜拉桥设计及创新冯文章(中国铁路设计集团有限公司,天津㊀300308)摘㊀要:包银高铁黄河特大桥在内蒙古磴口县境内跨越黄河主河道,主桥结构形式为(102+3ˑ178+102)m 矮塔斜拉桥,塔墩分离㊁塔梁固结体系㊂主梁采用单箱双室变截面预应力混凝土箱梁;桥塔采用双柱式矩形截面;每个索塔设8对斜拉索,斜拉索索体采用环氧涂层高强钢绞线,横向双索面布置;桥墩采用钢筋混凝土实心矩形截面,桩基础㊂通过有限元软件对结构的静力特性㊁抗震性能㊁车-桥耦合进行了分析㊂主要结论及创新点如下:(1)桥梁的强度刚度指标满足规范要求,抗震方案合理,乘车舒适性满足要求;(2)主梁和桥墩之间设置减隔震支座和粘滞阻尼器协同抗震,桥墩在多遇㊁罕遇地震下均满足安全需要;(3)大位移伸缩装置与轨道伸缩调节器合并设置,解决了温度跨度大和纵向大位移问题;(4)主墩研发了承载力1.3ˑ105kN 的大吨位减隔震支座,相关成果可为类似工程提供参考借鉴㊂关键词:铁路桥;矮塔斜拉桥;有砟轨道;桥梁设计;桥梁抗震;减隔震支座;阻尼器;高速铁路中图分类号:U448.13;U448.27㊀㊀文献标识码:A㊀㊀DOI:10.13238/j.issn.1004-2954.202005130007Design and Innovation of (102+3ˑ178+102)m Extradosed Cable-stayedExtra Large Bridge of Yellow River Bridge onBaotou -Yinchuan High-speed RailwayFENG Wenzhang(China Railway Design Corporation,Tianjin 300308,China)Abstract :The main bridge of Baotou-Yinchuan Railway Bridge is designed as (102+3ˑ178+102)mextradosed cable-stayed extra large bridge across the Yellow River in Dengkou,Inner Mongolia with towerpier separation and tower beam consolidation system.The prestressed concrete box beam adopts singlebox double cell variable cross section.The bridge tower is designed as double column reinforced concretepylon.Epoxy coated high strength steel strand is used to connect the main girder and the pylon,and each pylon has 8pairs of stay cables.Horizontal double cable plane layout is employed.The pier is designed as reinforced concrete solid rectangular section with pile foundation.The static characteristics,seismicresponse and vehicle-bridge coupled vibration of the main bridge are analyzed with FEA software.Themain conclusions and innovations are as follows:(1)The strength and stiffness indexes of the bridgemeet the requirements of the code,the anti-seismic plan is reasonable and the ride comfort satisfies therequirements;(2)Seismic isolation support and viscous damper are installed between the main beam and the pier for coordinated earthquake resistance,and the pier meets the safety needs under frequent and rare earthquakes;(3)The large displacement telescopic device is combined with the rail telescopicregulator to solve the problem of large temperature span and large longitudinal displacement;(4)Themain pier adopts 1.3ˑ105kN large-tonnageseismicisolationbearing,andrelevantachievements can provide references for similarprojects.Key words:railway bridge;extradosed cable-stayed bridge;ballast track;bridge design;bridge seismic;vibration isolation support;damper;high-speed railway引言20世纪80年代,法国工程师Jacgues Mathivat最早提出了矮塔斜拉桥的概念㊂这种桥型在法国诞生之后,没有得到广泛应用,却在日本得到重视㊂日本于20世纪90年代建成了世界上第一座矮塔斜拉桥 小田原港桥[1],随后相继建成了屋代南和屋代北两座铁路桥[2-3]㊁冲原桥㊁蟹泽桥[4]㊁三内丸山桥[5]㊁木泽川桥[6]等㊂我国于2000年建成第一座公铁两用矮塔斜拉桥 芜湖长江大桥[7]㊂随后,矮塔斜拉桥在我国发展迅猛,相继建成漳州战备桥㊁同安银湖大桥等多座矮塔斜拉桥[8-11]㊂2011年,我国建成第一座铁路预应力混凝土矮塔斜拉桥 京沪高铁津沪联络线特大桥[12-13]㊂由于矮塔斜拉桥刚度大,经济性优,施工便捷,在铁路领域得到广泛应用[14-16]㊂商合杭铁路(94.2+220+94.2)m矮塔斜拉桥㊁福平铁路(144+ 288+144)m乌龙江特大桥[17]是其中典型代表㊂铁路矮塔斜拉桥跨度逐渐增大,但联长较短,对长联大跨矮塔斜拉桥缺少足够的研究㊂本文结合包银高铁磴口黄河特大桥(102+3ˑ178+102)m矮塔斜拉桥,对高速铁路长联大跨矮塔斜拉桥的受力性能进行分析,为同类桥型在高速铁路上的运用提供借鉴㊂1㊀工程概况包头至银川铁路工程在磴口县南粮台村附近跨越黄河㊂桥位处左岸有库区围堤,为灌区和农田;右岸为鄂尔多斯低山台地㊂桥位处河道顺直,河宽2.7km,现状主槽宽约600m,主流靠右岸,河道比降为0.14ɢ,该段河势平缓开阔,为典型的库区冲积平原型河道㊂桥址区范围地址以细砂,粉砂,细圆砾土为主㊂磴口黄河特大桥采用ZK活载,双线线间距4.6m,有砟轨道,设计时度250km/h,主桥位于直线,3.5ɢ纵坡上㊂桥址区地震基本烈度8度,地震动峰值加速度0.2g,场地类别Ⅲ类,特征周期分区为二区,地震动反应谱特征周期为0.55s㊂2㊀主桥孔跨布置和桥式方案桥位处黄河规划通航等级为Ⅴ级航道,需满足通航要求㊂桥位处左滩扩宽,主槽进一步缩窄,河势无较大变化,主流靠近右岸㊂桥位位于三盛公库区闸前段,桥位处河道顺直,主槽窄深㊂从历年河势变化分析,右岸稳定,左岸边滩往河心发展,主槽略有萎缩㊂斜拉索加劲方式可有效提高主梁结构刚度,同时考虑通航要求㊁结构受力㊁方便施工㊁经济环保等各方面因素[18],决定采用(102+3ˑ178+102)m矮塔斜拉桥方案㊂主桥结构体系采用塔梁固结,塔墩分离形式㊂主桥全长738m,孔跨布置如图1所示㊂图1㊀包银磴口黄河特大桥主桥桥跨布置(单位:cm)㊀3㊀主桥构造3.1㊀主梁主梁断面如图2所示㊂主梁采用单箱双室㊁直腹板㊁变截面形式,梁高5.5~9.5m,边支点等高段长27.5m,中支点等高段长9m,跨中等高段长29m,变高段长700m,按二次抛物线变化㊂箱梁顶宽13.3m,底宽10.8m,中支点附近箱梁顶宽局部加宽至17.2m,底宽加宽至14.0m㊂顶板厚度除梁端为110cm㊁中支点附近为100cm外,其余均为42cm㊂底板厚度50~163.8cm,底板底部按二次抛物线变化,中支点局部加厚至2m㊂边㊁中腹板厚度均按照50cm~ 70cm~90cm折线变化,中支点腹板局部加厚到110cm㊂全联在端支点㊁中支点㊁跨中处共设置9道横隔板,边支点隔板厚2.45m,中支点隔板厚4.0m,跨中隔板厚0.4m,所有横隔板均设过人孔㊂斜拉索锚固点位置设0.8m宽的半横梁,以提高主梁截面的横向刚度和整体性㊂3.2㊀索塔增加桥塔高度可有效提升主梁刚度[19],本桥梁顶面以上索塔高30m㊂为提高景观效果,塔柱外轮廓作圆形倒角处理㊂塔柱横向宽度均为2.0m,顺桥向宽39第5期冯文章 包银高铁黄河特大桥(102+3ˑ178+102)m矮塔斜拉桥设计及创新3.5m㊂塔柱下端无索区高19.1m㊂桥塔结构如图3所示㊂图2㊀主梁横断面(单位:cm)图3㊀索塔结构(单位:cm)3.3㊀索鞍为便于斜拉索通过,塔柱上部设置索鞍㊂索鞍由多根分丝钢管焊接而成,每根斜拉索穿过一个分丝管㊂索鞍两侧斜拉索通过单侧双向抗滑锚固装置实现抗滑的目的,抗滑移装置和钢铰线无相对滑移和断丝现象㊂3.4㊀斜拉索斜拉索横向为双索面布置,立面为半扇形布置㊂每个索塔设8对斜拉索,塔上索距1.1m,梁上索距约8m㊂斜拉索通过索鞍构造在索塔内通过,两侧对称锚固于梁体㊂索体采用环氧涂层高强钢绞线,抗拉强度标准值为1860MPa㊂3.5㊀桥墩桥主墩采用钢筋混凝土结构,实心矩形变截面,外轮廓做圆形倒角和凹槽处理,2号主墩为固定墩㊂边墩采用普通双线圆端形实体桥墩㊂3.6㊀基础主墩基础采用桩径2.0m的钻孔灌注桩㊂边墩基础采用桩径1.5m的钻孔灌注桩㊂3.7㊀附属设施由于桥体联长较长,温度跨度大,需设置温度调节器㊂桥体位于高烈度震区,需采用减隔震支座,考虑到采用减隔震支座会造成梁端位移增大,按照抗震设计控制梁缝并设置梁端大位移伸缩装置㊂桥体大位移伸缩装置与轨道伸缩调节器合并设置㊂4㊀结构计算4.1㊀结构静力计算采用MIDAS CIVIL(2019)建立空间有限元模型,主梁㊁主塔㊁桥墩采用梁单元模拟,斜拉索采用桁架单元模拟,模型如图4所示㊂图4㊀有限元模型梁塔连接采用主从约束模拟,梁墩的支座连接采用弹性连接模拟㊂桥墩与地基的连接采用节点弹性支撑模拟㊂计算荷载包括恒载㊁活载㊁附加荷载㊁特殊荷载,对结构施工过程和成桥状态进行检算㊂对静活载挠度及梁端转角(考虑温度影响)进行计算分析,其中中跨挠跨比为1/1171,次中跨挠跨比为1/1309,边跨挠跨比为1/2914㊂梁端转角下挠度1.11ɢrad,反弯-1.32ɢrad㊂结果表明,在列车静活载和温度作用共同作用下,主梁竖向变形能够满足刚度要求㊂主梁应力值见表1,可以看出,各种荷载组合作用下,主梁各截面的应力㊁强度安全系数㊁抗裂安全系数满足TB10092 2017‘铁路桥涵混凝土结构设计规范“要求㊂斜拉索采用抗拉强度标准值为1860MPa的环氧涂层高强钢绞线㊂主力组合作用下斜拉索最大拉力4818kN,主力+附加力组合作用下斜拉索最大拉力5059kN;最小强度安全系数2.8;拉索疲劳应力幅90MPa㊂表1㊀主梁截面验算结果项目上缘正应力/MPa下缘正应力/MPamax min max min剪应力/MPa主应力/MPamax min强度安全系数抗裂安全系数上缘下缘主力15.6 2.317.6 1.2 4.0119.65-2.77 2.33 1.39 1.36主力+附加力19.20.817.80.6 4.0919.92-2.85 2.17 1.26 1.30 4.2㊀地震响应分析本桥联长较长,主墩较矮,桥址处地震基本烈度为49铁道标准设计第65卷8度,地震动峰值加速度为0.2g,属于技术复杂㊁修复困难的高速铁路特殊桥梁结构㊂抗震设防目标见表2㊂表2㊀主桥抗震设防目标地震类别主梁/主塔桥墩拉索支座基础运营阶段正常工作正常工作正常工作正常工作正常工作多遇地震弹性工作不发生损坏弹性工作不发生损坏弹性工作不发生损坏正常工作不发生损坏弹性工作设计地震弹性工作附属结构可发生轻微损坏,快速维修后可恢复工作弹性工作不发生损坏弹性工作不发生损坏支座纵横向限位装置剪断,球面摩擦副在水平向自由移动弹性工作罕遇地震基本处于弹性工作状态,可发生轻微损坏局部破坏,经维修后可恢复工作处于弹塑性工作状态,受力较大截面钢筋接近或达到屈服强度,混凝土局部开裂,经维修后可恢复工作弹性工作不发生损坏球面摩擦副在水平向自由移动,阻尼器㊁防落梁装置发挥作用钢筋接近或达到屈服强度㊀㊀通过抗震方案设计比选,确定采用阻尼器+减隔震支座的方案,阻尼器与减隔震布置如图5所示,阻尼器参数如表3所示㊂图5㊀阻尼器布置示意㊀表3㊀阻尼器参数额定阻尼力/kN 额定行程/mm 阻尼系数/kN(m /s)速度指数数量/个5000ʃ3005000α=0.3214000ʃ42014000α=0.31610000ʃ30010000α=0.38本桥设计采用1倍多遇地震(考虑桥梁重要性系数1.5)时普通支座的水平反力作为减隔震支座的水平极限承载力,即当桥梁承受地震超过多遇地震水准时,支座的限位装置解除约束,减隔震支座发挥相应作用㊂桥体采用减隔震支座最大承载力1.3ˑ105kN㊂考虑到罕遇地震工况下桥塔㊁梁㊁减隔震系统协同运动,按多遇地震工况(考虑1.5倍放大系数)下计算桥塔截面配筋㊂采用以上设计参数,对结构进行多遇地震㊁设计地震及罕遇地震工况下的抗震计算分析,分析结果如表4~表8所示㊂表4㊀多遇地震墩底内力项目联间墩1主墩1制动墩2主墩3主墩4联间墩2联间墩1主墩1制动墩2主墩3主墩4联间墩2荷载多遇地震纵向多遇地震横向纵横向剪力/kN 纵横向弯矩/(kN㊃m)2.64ˑ103 2.55ˑ1045.14ˑ1036.22ˑ1043.04ˑ1045.56ˑ1055.17ˑ1036.28ˑ1045.16ˑ103 6.41ˑ1042.99ˑ103 4.87ˑ1044.10ˑ103 6.91ˑ1041.31ˑ1043.62ˑ1051.59ˑ1044.59ˑ1051.55ˑ1044.58ˑ1051.34ˑ104 3.99ˑ1055.92ˑ1031.24ˑ105表5㊀设计地震墩底内力(减隔震支座+阻尼器)项目联间墩1主墩1制动墩2主墩3主墩4联间墩2联间墩1主墩1制动墩2主墩3主墩4联间墩2荷载设计地震纵向设计地震横向纵横向剪力/kN 纵横向弯矩/(kN㊃m)7.52ˑ103 1.19ˑ1053.05ˑ104 5.47ˑ1053.03ˑ104 5.57ˑ1052.98ˑ104 5.24ˑ1053.56ˑ104 5.98ˑ1058.11ˑ103 1.56ˑ1051.22ˑ104 2.62ˑ1052.68ˑ1047.80ˑ1053.24ˑ1049.13ˑ1052.72ˑ1047.67ˑ1052.52ˑ1047.44ˑ1051.05ˑ1042.51ˑ105表6㊀罕遇地震墩底内力(支座硬抗)项目联间墩1主墩1制动墩2主墩3主墩4联间墩2联间墩1主墩1制动墩2主墩3主墩4联间墩2荷载罕遇地震纵向罕遇地震横向纵横向剪力/kN 纵横向弯矩/(kN㊃m)1.34ˑ1041.63ˑ1052.95ˑ1043.48ˑ1051.49ˑ105 2.72ˑ1062.86ˑ104 3.26ˑ1052.59ˑ104 3.12ˑ1051.64ˑ104 2.60ˑ1052.51ˑ1044.97ˑ1056.54ˑ104 2.08ˑ1069.86ˑ104 2.57ˑ1068.89ˑ104 2.37ˑ1067.25ˑ104 2.09ˑ1063.45ˑ1047.28ˑ105表7㊀罕遇地震墩底内力(减隔震支座+阻尼器)项目联间墩1主墩1制动墩2主墩3主墩4联间墩2联间墩1主墩1制动墩2主墩3主墩4联间墩2荷载罕遇地震纵向罕遇地震横向纵横向剪力/kN 纵横向弯矩/(kN㊃m)1.13ˑ104 1.78ˑ1055.06ˑ1049.25ˑ1055.24ˑ1049.90ˑ1054.85ˑ1048.72ˑ1055.33ˑ1049.86ˑ1051.56ˑ1042.82ˑ1052.23ˑ104 5.53ˑ1054.07ˑ104 1.17ˑ1064.75ˑ104 1.33ˑ1064.16ˑ104 1.15ˑ1063.73ˑ104 1.16ˑ1062.42ˑ1045.59ˑ10559第5期冯文章 包银高铁黄河特大桥(102+3ˑ178+102)m 矮塔斜拉桥设计及创新表8㊀墩底抗震最大承载弯矩kN㊃m类别主墩纵向主墩横向弹性弯矩(多遇地震㊁设计地震)7.60ˑ105 1.62ˑ106屈服弯矩(罕遇地震)9.96ˑ105 1.98ˑ106由计算结果可知,多遇和设计地震工况下桥墩墩底弯矩均在墩底弹性弯矩以内,罕遇地震工况下桥墩墩底弯矩均在墩底屈服弯矩以内,说明桥墩在多遇㊁罕遇地震下均满足安全需要㊂4.3车-桥耦合分析为对列车过桥时的舒适性㊁安全性进行研究,本桥进行了车-桥耦合动力分析[20]㊂主桥前10阶自振特性如表9所示㊂表9㊀主桥前10阶自振特性阶数自振频率/Hz振型主要特点10.255塔梁纵飘20.470塔梁竖弯30.611塔梁横弯40.621塔梁横弯50.649塔梁横弯60.701塔梁竖弯70.832塔梁横弯80.868塔梁横弯90.990塔梁竖弯10 1.045塔梁横弯根据车-桥耦合动力分析的结果,当CRH3高速列车以200~300km/h的速度通过桥梁时,桥梁的动力响应均在容许范围之内,列车横向㊁竖向振动加速度满足均限值要求;当CRH3高速列车以200~250km/h (设计速度段)的速度通过桥梁时,列车乘坐舒适性指标可达到规定的 优秀 标准以上,以275~300km/h (检算速度段)的速度通过桥梁时,列车的乘坐舒适性也能够达到规定的 良好 标准以上㊂5㊀结论包银高铁磴口黄河特大桥为目前我国联长最长的高速铁路矮塔斜拉桥,结构采用塔梁固结\墩梁分离体系㊂对结构的静力㊁地震响应和车-桥耦合进行分析,结果表明,各项指标满足设计要求㊂主要创新点如下㊂(1)地震基本烈度为8度,地震动峰值加速度为0.2g,联长738m,为给桥墩和基础设计提供优化空间,在主梁和桥墩之间设置减隔震支座和粘滞阻尼器协同抗震㊂计算结果表明,协同抗震体系下,桥墩在多遇㊁罕遇地震下均满足安全需要㊂(2)大位移伸缩装置与轨道伸缩调节器合并设置,解决了桥体温度跨度大和减隔震支座引起的纵向大位移问题㊂(3)本桥主墩采用承载力130000kN的大吨位减隔震支座,支座进行了专门研发㊂包银磴口黄河特大桥计划于2020年开工建设, 2023年建成通车㊂参考文献:[1]㊀黎祖华.小田原港桥的施工[J].国外桥梁,1995(2):81-86.[2]㊀彭月燊.双线铁路PC斜拉桥屋代南㊁北桥的技术特点[J].国外桥梁,1996(1):1-6.[3]㊀严国敏.试谈 部分斜拉桥 日本屋代南桥㊁屋代北桥㊁小田原港桥[J].国外桥梁,1996(1):47-50.[4]㊀刘岚,严国敏.3跨连续部分斜拉PC箱梁桥 蟹泽大桥[J].国外桥梁,1996(2):18-20.[5]㊀Shinichi Tamai,Kenji Shimizu.The long spanned bridge for deflec-tion-restricted high speed rail-SANNAI-MARUYAMA Bridge[C].World Congress on Railway 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桥梁建设2017年第47卷第5期(总第246期)Bridge Construction, Vol. 47, No. 5 #2017 (Totally No. 246)95文章编号!003 —4722(2017)05 —0095 —06银川滨河黄河大桥主桥设计孙海涛,张德明,部长宇(上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司,上海200092)摘要:银川滨河黄河大桥主桥采用三塔双索面结合梁自锚式悬索桥,跨径布置为(88 +218 + 218 +88) m。
加劲梁为钢一混凝土结合梁,钢梁采用双主纵梁梁格体系,桥面板采用钢筋混凝土结构,钢梁与桥面板之间利用剪力钉连接。
桥塔采用钢筋混凝土结构,中、边桥塔横桥向均为H形,顺桥向均为单柱形。
桥塔下设分离式矩形承台,钻孔灌注桩基础。
全桥设置2根主缆,主缆采用锌铝合金镀层钢丝,并使用缠包带防腐。
吊索采用竖直形式,每个吊点设2根吊索。
结构设置双向阻尼装置,其中横向为金属弹塑性阻尼器。
桥梁造型设计紧密结合地域景观特色。
该桥采用黄河主槽内桥梁全顶推施工核心技术,钢梁采用步履式顶推就位,然后铺设预制混凝土桥面板并浇筑湿接缝,最后进行结构体系转换。
关键词:自锚式悬索桥;三塔;结合梁;主缆;镀锌铝合金钢丝;金属弹塑性阻尼器;防腐措施;桥梁设计中图分类号:U448.25;U442. 5文献标志码:AD e s i g n o f M a i n B r i d g e o f B i n h e H u a n g h eR i v e r B r i d g e i n Y i n c h u a n(Shanghai Municipal Engineering Design Institute (Group) C o. Ltd., Shanghai 200092, China)Abstract:The main bridge of Binhe Huanghe River Bridge in Yinchuan is a self-anchored composite girder suspension bridge with triple towers,double cable planes and with span (88+218 +218 +88) m.The stiffening girder of the bridge is the steel and concrete compositegirder,of which the parts of the steel girders are the lattice system of the double girders,the deck slabs atop the girders are the reinforced concrete structures and the slabs are connected,using the shear studs.The towers are the reinforced In the transverse direction of the b ridge,the intermediate and side towers take the H shape whilein the longitudinal direction,t ake the single column shape.Under each tower,the foundation ofthe bored piles and the s eparated rectangular pile caps are arranged.On the whole bridge, 2 maincables are provided.The cables are made up of the zinc-aluminum alloy coated steel wrapped by the tapes against the corrosion.The suspenders are the vertical ones and at pending point, 2 suspenders are arranged.For the bridge,the two-way dampers are which the dampers arranged in the transverse direction are the metallic elastopl configuration design of the bridge is made to closely and well merge with the regi characteristics.According to the design,the part of the bridge over the main channel of theHuanghe River is constructed,completely using the core technique of the incremental launching.The steel girders are firstly launched in place step by step,the precast concretelaid and the wet joints are cast and finally the structural system of the bridge is transferred.收稿日期!2016 —10 —12作者筒介:孙海涛,髙级工程师,E-mail:sunhaitao@smedi. com。
研究方向:大跨度桥梁设计。
96桥梁建设 Bridge Construction2017, 47(5)Key words: 861;(:-:0〇匕〇代+triple towers;comQositegirder;maincaLle;xinc-:111爪011爪alloy c/ate+ steel wir-;metallic elastoplastic damper;corrosion protection measure;bridge design1概述1.1工程概况银川滨河黄河大桥位于银川市兴庆区河滩新村南侧,西接北京路延伸工程,进而连接银川中心城区路网;东接滨河新区纬四路,有效融入新区主干路网。
项目地理位置如图1所示。
图1银川滨河黄河大桥项目地理位置示意Fig. 1Geographical Location of Project ofBinhe Huanghe River Bridge in Yinchuan滨河黄河大桥道路等级为双向6车道一级公路兼双向8车道城市快速路。
项目路线长6. 587 km,其中,路基长2. 175 km,桥梁长4. 412 km,主桥为三塔结合梁自锚式悬索桥。
1.2主要技术标准行车速度:80km/D。
车道宽度:2X(2X3. 75 m +2X3.5 m)。
设计荷载:公路一 I级。
设计洪水频率:1/300。
水位:施工水位线1 107. 44 m;设计通航最高水位1108. 24 m;三百年一遇洪水位1 108. 43 m;最高冰凌水位1 108. 11 m。
航道等级:内河航道V级。
环境类别:3类环境,相对湿度59@。
风速:基本风速(100年重现期)37. 0 m/s。
地震:基本烈度$度,桥梁抗震设防类别为A类,采用475年地震重现期(E1地震作用)和2 475年地震重现期(E2地震作用)两水平进行抗震设防,峰值加速度分别为0.26g和0.49g。
2总体布置及结构体系主桥采用三塔结合梁自锚式悬索桥,跨径布置为(88 +218 +218 +88) m,边中跨比为1/2. 5,主桥总体布置如图2所示。
全桥设2根主缆,平行索面布置,中跨矢跨比为1/5,边跨垂跨比为1/12. 9。
结合梁全宽41. 5m,梁高3. 854 5m。
吊索标准间距8.0 m。
桥塔采用H形结构,塔柱为钢筋混凝土构件,横梁为预应力钢筋混凝土构件,分离式矩形承台,钻孔灌注粧基础。
图2银川滨河黄河大桥主桥总体布置Fig. 2 General Layout of Main Bridgeof Binhe Huanghe River Bridge由于自锚式悬索桥主缆锚于加劲梁上,需要采取措施平衡主缆产生的梁端上拔力。
根据该桥孔跨布置,主缆入射角仅为18[产生的竖向分力较小,锚固区范围内端横梁和主纵梁的空间较大,具备浇筑压重混凝土的条件。
同时,边墩顶设有装饰塔,塔内浇筑混凝土也可起到压重的作用,由此抵消主缆竖向分力。
因此,该桥未设置锚跨,简化了桥梁结构布置。
桥址区地震烈度为$度,地震工况控制塔柱及基础设计。
自锚式悬索桥纵向一般采用飘浮体系或设置弹性索。
通过结构抗震性能研究发现,塔、梁纵向约束体系采用弹性索时,地震内力随弹性索刚度值的变化不敏感,桥塔内力、加劲梁位移仍然为地震工况控制。
故弹性索尚不能解决控制工况的结构响应问题,需要设置阻尼器,通过阻尼体系的耗能、限位作用减小地震响应。
经综合比选,该桥采用的抗震结构体系为(12):纵向,支座纵向活动,在中塔设置粘滞阻尼器耗能,以控制加劲梁纵向位移和减小桥塔底弯矩,即半飘浮体系;横桥向,支座横向活动,在各塔横向设置金属弹塑性阻尼器耗能,以控制加劲梁横向位移和桥塔底弯矩;竖向,设置球钢支座,一侧球钢支座横向设置给定剪断力的剪切销(剪切销的剪断力由静力作用下的需求确定),在地震作用下剪断后变成普通滑动支座提供滞回耗能。
金属弹塑性阻尼器的屈服力不应小于支座的剪断力。
银川滨河黄河大桥主桥设计 孙海涛,张德明,邵长宇973结构设计3. 1加劲梁加劲梁采用钢一混凝土结合梁[3],全长614 m,标准段长576 m、全宽%1.5m,梁高3. 854 5m,其中混凝土桥面板厚26 cm,高跨比约为1/57。
加劲梁标准断面如图3所示。
A1丨225 丨_________1 490_________^_________1 490 运丨225 丨单位:c m图3加劲梁标准断面Fig. 3 Typical Cross Section of Stiffening Girder钢梁由主纵梁、中横梁、端横梁、挑梁、小纵梁组成双主纵梁梁格体系,双主纵梁中心间距32. 05 m,主纵梁采用箱形断面,标准节段长8 m,每间隔4 m 设置1道横梁和挑梁,每2道横梁之间设置3道小纵梁。
钢梁材质为Q345qE、Q420q E钢。
桥面板为钢筋混凝土结构,分为预制板和现浇缝,预制板采用C50混凝土,现浇缝采用C50微膨胀纤维混凝土。