多索面斜拉桥方案设计及结构分析
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摘要
随着我国公路交通的发展,交通量的不断增多,斜拉桥日益向着更长、更宽的方向发展。当车道数目从四车道增加至八车道后,桥梁横向跨度很大。这样,双索面结构形式必然使得横梁尺寸增大,特别是对于混凝土斜拉桥,横向将会控制设计。如若考虑利用中央分车带的宽度增加一个索面,将会使横向内力和活载效应大大降低。文中分别列举了一座中小跨径双索面混凝土斜拉桥和一座大跨双索面钢斜拉桥,较为详细的讨论了在增加一个索面后对横梁产生的影响。
广州珠江黄埔大桥是一座八车道双索面钢箱梁斜拉桥(独塔383+322m=705m),其横向跨度达35m,但由于封闭式钢箱梁抗弯能力好,双索面结构形式横向也能较容易满足受力要求。而当多索面与叠合梁相结合时,才能很好的发挥其各自的效用。因此提出一种与黄埔桥同跨径、同宽度、同荷载标准的四索面叠合梁独塔斜拉桥方案,并对此优化方案进行了经济分析和详细的结构验算。计算结果表明,拟定的方案合理可行。
Along with the development of the highway undertaking, the traffic volume is increasing faster and faster. The cable stayed bridge is developing in the direction of long range and more wider.With the lane numbers increasing from four lanes to eight lanes, the landscape’s span length is more wider and wider.And so, cable-stayed bridge with double cable planes will increase the size of the beam. Especially for concrete cable-stayed bridge, the landscape orientation will control design.If increasing a plane of stay cable, the internal force and influence of live load is smaller.taking a concrete cable-stayed bridge and a steel cable-stayed bridge for example in the text,and discussing more influence details because of increasing a plane of stay cable.
Huangpu bridge is a steel cable-stayed bridge with double cable planes in Guangzhou(single tower 383+322m=705m).It’s landscape span length of the beam reachs 35m, the resistance to bending of the closed-end steel box girder is large enough,so double cable planes can meet the challenge easily.When multiple cable planes are combined with composite beam,it will play respective action well. A proposal of four planes cable-stayed bridge of composite beam will be made on condition that same span,same width,same load condition with Huangpu bridge.Base on the program I have done the economic analysis and detailed structure analysis.The results show that the alternative is feasible.
广州珠江黄埔大桥是一座八车道双索面钢箱梁斜拉桥(独塔383+322m=705m),其横向跨度达35m,但由于封闭式钢箱梁抗弯能力好,双索面结构形式横向也能较容易满足受力要求。而当多索面与叠合梁相结合时,才能很好的发挥其各自的效用。因此提出一种与黄埔桥同跨径、同宽度、同荷载标准的四索面叠合梁独塔斜拉桥方案,并对此优化方案进行了经济分析和详细的结构验算。计算结果表明,拟定的方案合理可行。
Along with the development of the highway undertaking, the traffic volume is increasing faster and faster. The cable stayed bridge is developing in the direction of long range and more wider.With the lane numbers increasing from four lanes to eight lanes, the landscape’s span length is more wider and wider.And so, cable-stayed bridge with double cable planes will increase the size of the beam. Especially for concrete cable-stayed bridge, the landscape orientation will control design.If increasing a plane of stay cable, the internal force and influence of live load is smaller.taking a concrete cable-stayed bridge and a steel cable-stayed bridge for example in the text,and discussing more influence details because of increasing a plane of stay cable.
Huangpu bridge is a steel cable-stayed bridge with double cable planes in Guangzhou(single tower 383+322m=705m).It’s landscape span length of the beam reachs 35m, the resistance to bending of the closed-end steel box girder is large enough,so double cable planes can meet the challenge easily.When multiple cable planes are combined with composite beam,it will play respective action well. A proposal of four planes cable-stayed bridge of composite beam will be made on condition that same span,same width,same load condition with Huangpu bridge.Base on the program I have done the economic analysis and detailed structure analysis.The results show that the alternative is feasible.
引文
[1]王伯惠.斜拉桥结构发展和中国经验[M].人民交通出版社,2003
[2]楼庄鸿.桥梁论文集[C].人民交通出版社,2004
[3] Hoger Svensson.组合斜拉桥的发展[M].广东虎门技术咨询公司,1995
[4]刘佳欣.藏龙卧虎大桥局[J].桥梁杂志,2007.
[5]上官兴.千米钢管混凝土梁三索面斜拉桥[J].中国公路桥梁会议论文,1998.
[6] 760m轻型斜拉——连续梁设计图.湖南省公路设计公司,1994.
[7]江西九江第二长江大桥可行性报告[R].江西省交通勘察设计院,2007.
[8]冯云成.广州珠江黄埔大桥北汊主桥设计[J].中国公路广州桥梁年会论文,2007.
[9]聂建国、沈聚敏.滑移效应对钢-混凝土组合梁弯曲强度的影响及其计算[J].土木工程学报.1997,vol.30,No.1:58-62
[10]王连广,许伟,李立新.滑移效应影响下的组合梁变形计算公式.沈阳建筑工程学院学报.2000,vol16,No.4:26-30
[11]林元培.斜拉桥.北京:人民交通出版社,2004.5
[12]严国敏.现代斜拉桥.成都:西南交通大学出版社,1996.7
[13]肖汝诚.确定大跨径桥梁结构合理设计状态的理论与方法研究.上海同济大学博士论文.1996.10
[14]刘士林,侯金龙.斜拉桥.北京:人民交通出版社,2002.8
[15]刘士林,王似舜,顾安邦,徐岳,杨炳成.斜拉桥设计.北京:人民交通出版社,2006.11
[16]铁道部大桥工程局桥梁科学研究所.斜拉桥.北京:科学技术文献出版社,1992
[17]陈开利,独塔斜拉桥的建设与展望.桥梁建设,(3),1998:33-36
[18]徐君兰.大跨度桥梁施工控制.北京:人民交通出版社,2000.8
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[20]项海帆.高等桥梁结构理论.北京:人民交通出版社,2001.4
[21]李国豪.桥梁结构稳定与振动(修订版).北京:中国铁道出版社,2002.3
[22]周念先,杨共树.预应力混凝土斜张桥.北京:人民交通出版社,1989
[23]朱伯芳.有限元法原理与应用.北京:中国水利水电出版社,1998.10
[24]陈明宪.斜拉桥建造技术.北京:人民交通出版社,2003.
[25]《公路桥梁抗风设计指南》编写组.公路桥梁抗风设计指南.北京:人民交通出版社,1996
[26]中华人民共和国交通部标准.公路斜拉桥设计规范(试行)(JTJ027·96).北京:人民交通出版社,1997.1
[27]郑凯锋,陈宁,张晓翘.桥梁结构仿真分析技术研究.桥梁建设,1998.
[28]王连广,许伟,李立新.滑移效应影响下的组合梁变形计算公式.沈阳建筑工程学院学报.2000.vol.16,No.4:26-30
[29] [英]劳埃·杨著,张培信译.钢-混凝土组合梁结构设计[M].上海:同济大学出版社,1991.6
[30] [日]池田尚治等著.李先瑞、耿花荣等编译.钢-混凝土组合结构设计手册[M].北京:地震出版社,1989
[31] L.C.P.Yam,J.C.Chapman. The inelastic behavior of continuous composite beams of steeland concrete [J].Proc.,Institution of Civ.Engrs,1972.2(53): 487-501.
[32] R.P.Johnson.Composite structures of steel and concrete. Blackwell Scientific.1994
[33] Optimum Design of Cable-stayed Bridge using optimality Criteria.土木学会论文报告集,第253号,1976
[34]严娟、黄才良、张哲.双主梁式斜拉桥土梁有效宽度.长安大学学报(白然科学版),2003.vol.23,No.1:46-48
[35]吴东升.大跨独塔斜拉桥计算分析研究.西南交通大学硕士学位论文,2005
[36]许敏.高低塔混合梁斜拉桥方案设计及其结构计算分析研究.西南交通大学硕士学位论文,2006
[37]廖凯.高低塔空间索面斜拉桥方案设计及其结构计算分析研究.西南交通大学硕士学位论文,2006
[38]马春.高低塔平行索面斜拉桥方案设计及其结构计算分析研究.西南交通大学硕士学位论文,2006
[39]安邦.叠合梁斜拉桥成桥状态及其实现方法的研究.大连理工大学硕士学位论文.
[40]陈猛.后湖斜拉桥钢管混凝土塔柱受力性能分析.武汉理工大学硕士论文.
[41]石建华,徐贡义,张强.澳门西湾大桥斜拉桥上部结构设计.桥梁建设.2005
[42]吴利清,张强.澳门西湾大桥景观分析.桥梁建设.2006
[43]胡永,丁靖,闫子才.超宽桥面部分斜拉桥施工控制.道路·桥梁施工技术.2007,No.1
[44]徐伟.武汉天兴洲公铁两用长江大桥主桥钢梁设计.桥梁建设.2008第一期.
[45]李明华,高宗余.武汉天兴洲公铁两用长江大桥正桥的设计.中国铁路.2006.1
[46]秦顺全,高宗余,潘东发.武汉天兴洲公铁两用长江大桥关键技术研究.桥梁建设.2007.1
[47]华有恒.试论香港汀九斜拉桥设计构思的特色和探讨.桥梁建设.1997
[48]程进,肖汝城,江见鲸.斜拉桥成桥初始恒载索力概率确定.土木工程学报.2003.12
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