海口世纪大桥主孔斜拉桥设计

发布时间:2010-01-14 共2页

【摘 要】本文介绍位于强风强震区的世纪大桥主孔斜拉桥的结构设计概况和特点,包括桥梁的设计条件、总体布置、边主梁、主塔以及结构抗风、抗震设计特点。
【关键词】世纪大桥 斜拉桥 边主梁 结构设计

一、工程概况

世纪大桥位于海口市中心区西北、海甸河入海口处。跨越新港港区,南岸为滨海公园,南引桥穿过规划中的滨海高层区与滨海立交相接,北岸与海甸岛沿江五路平接。本桥为《海口市城市总体规划》所选定的桥位,是海口市道路网络工程的重要组成部分,是沟通海甸岛与市中心区的南北主干道,与龙昆北路、海秀大道、和平路、沿江五路构成围绕市区的环线。

世纪大桥主孔跨越新港港区,受通航净高不小于24m、中孔双向通航净宽不小于310m。边孔通航净宽不小于130m、桥下通行3000t级海轮要求的限制,经多方案比选论证,最终选定的桥式方案为147+340+147(m)的斜拉桥。

本桥基础工程已经施工完毕,正在进行主塔施工,预计2001年底前建成通车。

二、主要技术标准及设计条件

(1)桥上线路等级:城市主干道一级
(2)设计行车速度:60km/h
(3)桥面按六车道布置,两侧各设1.5m人行道
(4)桥面最大纵坡为3.5%,横坡为2.0%
(5)通航标准:最高通航水位4.0m,通航净高24m,通航净宽单向130m、双向310m。
(6)设计荷载
汽车荷载:汽-20级设计、挂-100验算
人群荷载:3.5kN/平方米(不考虑全桥满人荷载)
温度荷载:体系升降温±10℃,索与塔、梁温差10℃,主梁上下缘及主塔左右侧温差5℃
船撞力按3000t级考虑
设计基本风速V10=46.3m/s
地震荷载:根据桥址区地震安全性评价报告的结论:在100年使用期内超越概率为10%的地震烈度为8.3度,基岩加速度峰值为264gal;在50年使用期内超越概率为10%的地震烈度为7.91度,基岩加速度峰值为241gal。

三、结构设计

1.总体设计布置

本桥的结构体系为双塔双索面预应力混凝土边主梁斜拉桥。其跨度组成为147+340+147m,桥面全宽为30.4m[1.6(索区)+1.85(人行道及栏杆)+11.5(机动车道)+0.5(双黄线)+ 11.5(机动车道)+ 1.85(人行道及栏杆)+ 1.6(索区)]。


主梁从抗震方面考虑尽量减少结构自重,降低结构的地震反应,从方便施工角度出发,采用预应力混凝土边主梁结构形式,主梁宽跨比为1:11.2,高跨比为1:162;主塔从抗风方面考虑采用钻石型混凝土框架结构和较矮的塔高,塔高H与跨度L之比为0.22;斜拉索采用空间扇形布置,与钻石型主塔配合弥补主梁抗扭刚度的不足,提高结构的扭转自振频率和扭弯频率比,为主梁的抗风稳定性提供较好的基础,其在主梁上的间距为7.2m,采用平行钢丝拉索体系。

主塔固结于沉井顶面,主梁通过竖向支座支承于主塔横梁上,在其纵向设置一对弹性支承索提供水平弹性约束以降低结构的地震反应,侧向设置抗风支座,主梁在边墩处通过竖向拉压支座和部分压重解决边墩负反力问题以利于结构抗震,并在侧向设置抗风支座。由上述支承体系构成本桥的立面内为半飘体系,在横向为三跨连续体系。

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