南宁大桥钢结构设计

《南宁大桥钢结构设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《南宁大桥钢结构设计（91页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、南宁大桥钢结构设计南宁大桥钢结构设计南宁大桥简介南宁大桥简介工程概述工程概述 青秀山风景区西侧，国宾馆荔园山庄东侧，五象岭森林公园北边青秀山风景区西侧，国宾馆荔园山庄东侧，五象岭森林公园北边 北接青山路，跨越邕江，南接五象新区（蟠龙）规划路北接青山路，跨越邕江，南接五象新区（蟠龙）规划路 城市主干路城市主干路级标准级标准 双向六车道双向六车道 桥宽桥宽35m35m南宁大桥简介南宁大桥简介工程概述工程概述南宁大桥简介南宁大桥简介工程概述工程概述大跨径曲线梁非对称外倾拱桥大跨径曲线梁非对称外倾拱桥南宁大桥简介南宁大桥简介工程概述工程概述南宁大桥简介南宁大桥简介结构受力特点结构受力特点 荷载的传递关

2、系荷载的传递关系 桥道荷载，通过吊索传递至拱肋桥道荷载，通过吊索传递至拱肋 吊索轴力传至拱肋，分解为：作用于拱平面内向下（吊索轴力传至拱肋，分解为：作用于拱平面内向下（TyTy），作用于拱），作用于拱 平面内平行于桥轴（平面内平行于桥轴（TxTx），作用于拱平面外（），作用于拱平面外（TzTz） 拱肋位于倾斜的平面内，拱肋自重分解为：作用于拱平面内向下（拱肋位于倾斜的平面内，拱肋自重分解为：作用于拱平面内向下（WyWy ），作用于拱平面外（），作用于拱平面外（WzWz）南宁大桥简介南宁大桥简介结构受力特点结构受力特点 拱的平衡拱的平衡 拱肋自重分力产生向外倾覆的趋势拱肋自重分力产生向外倾覆的趋

3、势 吊索分力抵抗其倾覆吊索分力抵抗其倾覆南宁大桥简介南宁大桥简介结构受力特点结构受力特点 拱的平衡拱的平衡 拱的推力传至肋间平台，由布置于钢箱梁内的系杆来平衡拱的推力传至肋间平台，由布置于钢箱梁内的系杆来平衡南宁大桥简介南宁大桥简介结构受力特点结构受力特点 主梁横向分力的平衡主梁横向分力的平衡 两侧吊索的竖向分力基本相同，由于其横向倾角不等，其横向分力必两侧吊索的竖向分力基本相同，由于其横向倾角不等，其横向分力必 然不同然不同 由此产生的主梁横向分力，由反向弯曲的系杆来平衡由此产生的主梁横向分力，由反向弯曲的系杆来平衡南宁大桥简介南宁大桥简介结构受力特点结构受力特点 尽管尽管“ “大跨径曲线梁

4、非对称外倾拱桥大跨径曲线梁非对称外倾拱桥” ”受力复杂，但却可以维持三受力复杂，但却可以维持三 维空间的力学平衡，结构是完全可以实现的维空间的力学平衡，结构是完全可以实现的 所有平衡关系中，拱平面外的平衡、主梁横向分力的平衡与常规所有平衡关系中，拱平面外的平衡、主梁横向分力的平衡与常规 拱桥不同，是设计这一桥型的难点及重点拱桥不同，是设计这一桥型的难点及重点南宁大桥简介南宁大桥简介主要结构构造主要结构构造 混凝土拱肋混凝土拱肋 采用等宽变高的单箱单室截面，宽度采用等宽变高的单箱单室截面，宽度7.5m7.5m，高度由顶端的，高度由顶端的10.1m10.1m渐变渐变 至承台顶面的至承台顶面的14.

5、6m14.6m，标准壁厚，标准壁厚80cm80cm 分为分为3 3个大的区间、个大的区间、2121个小节段，采用曲面液压自爬模施工个小节段，采用曲面液压自爬模施工 拱肋内共布设拱肋内共布设1010组预应力束，下端锚固，上端单端张拉后通过连接器组预应力束，下端锚固，上端单端张拉后通过连接器 接长接长南宁大桥简介南宁大桥简介主要结构构造主要结构构造 肋间横墙肋间横墙 薄壁结构，标准壁厚薄壁结构，标准壁厚60cm60cm，起到拱脚横撑的作用，起到拱脚横撑的作用 横墙顶面形状为横墙顶面形状为R=21.5mR=21.5m的圆柱面，并与两拱肋内侧面相切的圆柱面，并与两拱肋内侧面相切 南宁大桥简介南宁大桥简

6、介主要结构构造主要结构构造 肋间平台肋间平台 由平台主梁和连接东西两拱的横梁共同构成，采用预应力混凝土结构由平台主梁和连接东西两拱的横梁共同构成，采用预应力混凝土结构 内设两道锚固横梁，用于锚固系杆内设两道锚固横梁，用于锚固系杆 前后两端设置牛腿，支承主、引桥箱梁前后两端设置牛腿，支承主、引桥箱梁南宁大桥简介南宁大桥简介主要结构构造主要结构构造 钢箱拱肋钢箱拱肋 东、西钢箱拱各自划分为东、西钢箱拱各自划分为1515个节段，最大吊重个节段，最大吊重218218吨吨 采用等宽变高的单箱单室截面，面板内设板式加劲肋采用等宽变高的单箱单室截面，面板内设板式加劲肋 每一段钢箱拱肋节段内，均设置每一段钢箱

7、拱肋节段内，均设置2 2道竖直的吊点横隔板和道竖直的吊点横隔板和3 3道呈径向布道呈径向布 置的定位横隔板置的定位横隔板南宁大桥简介南宁大桥简介主要结构构造主要结构构造 钢箱梁钢箱梁 采用单箱单室扁平流线型全焊钢箱梁采用单箱单室扁平流线型全焊钢箱梁 位于位于R R1500m1500m平曲线上，箱梁节段呈扇形布置平曲线上，箱梁节段呈扇形布置 吊索吊索 采用平行镀锌钢丝成品索，纵向间距采用平行镀锌钢丝成品索，纵向间距9m9m，全桥共设，全桥共设2626对对 为便于施工、便于运营期换索，采用横向双索体系为便于施工、便于运营期换索，采用横向双索体系南宁大桥简介南宁大桥简介主要结构构造主要结构构造 系杆

8、系杆 全桥共布置全桥共布置3232束系杆，分为四组束系杆，分为四组 第一、四组在平面内直线布置；第二、三组在平面内弯曲布置，以平第一、四组在平面内直线布置；第二、三组在平面内弯曲布置，以平 衡吊索产生的横向分力衡吊索产生的横向分力 钢箱梁吊点横隔板上，设置有系杆转向构造钢箱梁吊点横隔板上，设置有系杆转向构造 系杆锚具采用钢绞线拉索群锚体系，允许整体换索和单根换索系杆锚具采用钢绞线拉索群锚体系，允许整体换索和单根换索南宁大桥简介南宁大桥简介技术特点技术特点 独特的艺术造型和视觉效果独特的艺术造型和视觉效果 桥梁与环境交相辉映桥梁与环境交相辉映 发挥桥梁在景观中的时代性、标志性发挥桥梁在景观中的时

9、代性、标志性 采用采用“ “大跨径曲线梁非对称外倾拱桥大跨径曲线梁非对称外倾拱桥” ”这一全新的桥型这一全新的桥型 丰富桥梁类型丰富桥梁类型 为类似景观桥梁的建设提供参考为类似景观桥梁的建设提供参考 南宁大桥简介南宁大桥简介技术特点技术特点 协调研究桥梁造型艺术和结构受力特点协调研究桥梁造型艺术和结构受力特点 分析受力特点，确保三维结构稳定分析受力特点，确保三维结构稳定 研究结构造型，确保桥梁美观研究结构造型，确保桥梁美观 南宁大桥简介南宁大桥简介技术特点技术特点 南宁大桥简介南宁大桥简介技术特点技术特点 创新细致的特殊结构细节设计创新细致的特殊结构细节设计 以以HDPEHDPE为基料制造系杆

10、转向装置为基料制造系杆转向装置 有效过渡的钢有效过渡的钢砼连接段砼连接段 粘滞阻尼器限制主梁纵漂粘滞阻尼器限制主梁纵漂 U U肋过焊孔采用两次半径过渡方式肋过焊孔采用两次半径过渡方式 贯彻耐久性、可检查性、可维护性设计思想贯彻耐久性、可检查性、可维护性设计思想 高品质耐久性砼高品质耐久性砼 适当的钢结构涂装配套适当的钢结构涂装配套 拱肋检修车、梁底检修车、检修通道拱肋检修车、梁底检修车、检修通道 运营期监测运营期监测 系杆、吊索、铺装更换预案系杆、吊索、铺装更换预案南宁大桥简介南宁大桥简介技术特点技术特点 施工特点施工特点 旋喷桩止水帷幕旋喷桩止水帷幕 曲面液压自爬模施工工法曲面液压自爬模施工

11、工法 缆索吊装、三维斜拉扣挂施工工艺缆索吊装、三维斜拉扣挂施工工艺 缆索吊机塔顶大距离横移技术缆索吊机塔顶大距离横移技术 进行工程风险评估进行工程风险评估 全面关注各种风险事态全面关注各种风险事态 提供系统的风险管理策略提供系统的风险管理策略钢结构设计钢结构设计主桥拱轴线形主桥拱轴线形 主桥拱肋由钢箱拱肋段和混凝土拱肋段组成，东西两拱肋向外倾主桥拱肋由钢箱拱肋段和混凝土拱肋段组成，东西两拱肋向外倾 斜，但都位于各自的拱平面内斜，但都位于各自的拱平面内 在拱平面内，钢箱拱肋段拱轴线为悬链线，混凝土拱肋段拱轴线在拱平面内，钢箱拱肋段拱轴线为悬链线，混凝土拱肋段拱轴线 由圆曲线和直线组成由圆曲线和直

12、线组成钢结构设计钢结构设计主桥拱轴线形主桥拱轴线形 东侧钢箱拱肋部分跨径东侧钢箱拱肋部分跨径262m262m，矢高，矢高45.18m45.18m，拱轴线线形采用，拱轴线线形采用 m=1.244m=1.244的悬链线的悬链线 西侧钢箱拱肋部分跨径西侧钢箱拱肋部分跨径262m262m，矢高，矢高48.04m48.04m，拱轴线线形采用，拱轴线线形采用 m=1.190m=1.190的悬链线的悬链线钢结构设计钢结构设计钢箱拱肋钢箱拱肋 东拱、西拱钢箱各自划分为东拱、西拱钢箱各自划分为1515个吊装节段，编号分别为个吊装节段，编号分别为E1E1E8E8、 W1W1W8W8 节段宽节段宽7.400m7.4

13、00m或或7.408m7.408m，节段高，节段高5.600m5.600m10.008m10.008m 最短吊装节段长最短吊装节段长13.931m13.931m，最长吊装节段长，最长吊装节段长21.152m21.152m 节段最小吊重节段最小吊重121.6121.6吨，最大吊重吨，最大吊重218.0218.0吨吨 E1E1、W1W1节段与混凝土拱肋连接，节段下端设置有钢节段与混凝土拱肋连接，节段下端设置有钢砼连接段砼连接段 E8E8、W8W8节段为跨中合龙段节段为跨中合龙段钢结构设计钢结构设计钢箱拱肋钢箱拱肋 钢箱拱肋采用等宽变高的单箱单室截面，拱箱高度按照钢箱拱肋采用等宽变高的单箱单室截面，

14、拱箱高度按照2.52.5次抛物次抛物 线变化，由跨中的线变化，由跨中的5.600m5.600m渐变至钢渐变至钢砼交界面的砼交界面的10.008m10.008m南宁桥以阵风荷载及其组合 控制设计，为了减小阵风荷 载效应，应适当减小拱箱高 度和拱箱宽度 另一方面，为了减少制造、 运输的难度，也应减小箱高 、箱宽钢结构设计钢结构设计钢箱拱肋钢箱拱肋 E1E1、W1W1节段面板厚度采用节段面板厚度采用24mm24mm，拱肋全宽，拱肋全宽7.408m7.408m；E2E2E8E8、W2W2 W8W8节段面板厚度采用节段面板厚度采用20mm20mm，拱肋全宽，拱肋全宽7.400m7.400m E8E8、W

15、8W8合龙段的面板，一端按正常情况加工，另一端加长合龙段的面板，一端按正常情况加工，另一端加长300mm300mm， 作为现场切割之用，以确保合龙精度作为现场切割之用，以确保合龙精度钢结构设计钢结构设计钢箱拱肋钢箱拱肋 E1E1、W1W1节段，均在拱肋钢箱内壁设置节段，均在拱肋钢箱内壁设置20200mm20200mm的板式纵向加劲肋的板式纵向加劲肋 ；E2E2E8E8、W2W2W8W8节段，均设置节段，均设置18200mm18200mm的板式纵向加劲肋的板式纵向加劲肋钢结构设计钢结构设计钢箱拱肋钢箱拱肋 拱箱顶、底板上，纵向加劲肋间距拱箱顶、底板上，纵向加劲肋间距520mm520mm 拱箱腹板上，除最上部纵向加劲肋平行于顶板外，其余纵向加劲拱箱腹板上，除最上部纵向加劲肋平行于顶板外，其余纵向加劲 肋均以平行于底板的方式平行布置，以避免倒角区域的构造复杂肋均以平行于底板的方式平行布置，以避免倒角区域的构造复杂 化，并保证施焊空间，同时与检修车轨道相匹配。腹板上的纵向化，并保证施焊空间，同时与检修车轨道相匹配。腹板上的纵向 加劲肋间距一般为加劲肋间距一般为554mm554mm，最大间距不超过，最大间距不超过600mm600mm钢结构设计钢结构设计钢箱拱肋钢箱拱肋 在在E1E1、W1W1节段下端，纵向加劲肋高度由节段