虎门大桥主塔虎门大桥主塔乔乔治治华华盛盛顿顿桥桥Panay-GuimarasPanay-Guimaras锚碇(用于地锚式悬索桥锚碇(用于地锚式悬索桥))基本组成:基本组成:主缆的锚碇架及固定装置、锚块、锚块基础主缆的锚碇架及固定装置、锚块、锚块基础基本分类:基本分类:重力式锚碇、隧道式锚碇、岩锚重力式锚碇、隧道式锚碇、岩锚重力式锚碇:重力式锚碇:依靠依靠锚块锚块自重自重来抵抗主缆的竖直分力,水平分力则由锚碇与地基之间的摩阻力来抵抗主缆的竖直分力,水平分力则由锚碇与地基之间的摩阻力(包括侧壁的)或者嵌固阻力来抵抗包括侧壁的)或者嵌固阻力来抵抗• 前锚式:主缆采用前锚式:主缆采用PS法施工时的缆索锚固方式,支承(定位)钢构架与传力法施工时的缆索锚固方式,支承(定位)钢构架与传力钢构架的结合钢构架的结合• 后锚式:后锚式:主缆采用主缆采用ASAS法施工时的缆索锚固方式,铸钢索靴与眼杆的结合法施工时的缆索锚固方式,铸钢索靴与眼杆的结合• 现代预应力锚拉工艺:近期已经陆续取代前两者现代预应力锚拉工艺:近期已经陆续取代前两者悬索桥各部分构造悬索桥各部分构造——锚碇锚碇悬索桥各部分构造悬索桥各部分构造——锚碇锚碇隧道式锚碇(岩洞式):隧道式锚碇(岩洞式):主缆散开后各索股通过岩洞中的混凝土锚块内埋设的锚梁与拉杆的伸出端连接,主缆散开后各索股通过岩洞中的混凝土锚块内埋设的锚梁与拉杆的伸出端连接,并利用预应力工艺调整松紧。
并利用预应力工艺调整松紧岩锚(岩孔锚):岩锚(岩孔锚):各索股先分散在各个岩孔内(每股一个孔),最后再进入锚固室主缆经散索鞍各索股先分散在各个岩孔内(每股一个孔),最后再进入锚固室主缆经散索鞍转向并在散索室分散后,每根钢丝索锚拉在钢杆上,钢杆再锚拉在浇注在传力块转向并在散索室分散后,每根钢丝索锚拉在钢杆上,钢杆再锚拉在浇注在传力块体内的锚板上,各钢杆与插放在各钻孔内的后张力筋连接,力筋最后在锚固室内体内的锚板上,各钢杆与插放在各钻孔内的后张力筋连接,力筋最后在锚固室内张拉后防腐张拉后防腐重力式锚碇(采用较多)隧道式锚碇• 重力式锚碇用于持力层位于地表以下重力式锚碇用于持力层位于地表以下2020~~5050米较合理;过深可以采用米较合理;过深可以采用深基础:沉箱、沉井、桩、管柱等深基础:沉箱、沉井、桩、管柱等• 隧道式锚碇用于基岩外露处,主缆各索股集中在一个岩洞内锚固隧道式锚碇用于基岩外露处,主缆各索股集中在一个岩洞内锚固• 挪威研究的新型锚碇,例如挪威研究的新型锚碇,例如““瑞典高海岸大桥瑞典高海岸大桥””,构造简单而经济构造简单而经济重力式锚碇外观图重力式锚碇外观图• 图图a a)为现代预应力锚固系统(前锚式))为现代预应力锚固系统(前锚式)• 图图b b)为一般后锚式锚固系统)为一般后锚式锚固系统青马大桥锚碇青马大桥锚碇索靴索靴 特殊锚碇特殊锚碇l多跨悬索桥的共用锚墩多跨悬索桥的共用锚墩l三角形空腹构架式重力锚三角形空腹构架式重力锚l平板式重力锚平板式重力锚l软土层中的深基础重力锚软土层中的深基础重力锚悬索桥各部分构造悬索桥各部分构造——锚碇锚碇三角形空腹构架式重力锚三角形空腹构架式重力锚丹麦大海带桥丹麦大海带桥悬索桥各部分构造悬索桥各部分构造——加劲梁加劲梁结构形式:结构形式:•钢板梁钢板梁•钢桁梁钢桁梁•钢箱梁钢箱梁•砼箱(板)梁砼箱(板)梁比 较 项 目加 劲 梁 形 式钢 桁 梁钢 箱 梁砼 箱 梁抗 风 性 能 涡 流 激 振最不易发生易发生不易发生自 激 振 动可能性大可能性小静态阻力系数大小小风 致 变 形大小小结 构 刚 度小大结构梁 高高低低用 钢 量最大低最低桥 面 系一般与主梁分离一般与主梁结合为整体为主梁的一部分制造制 造杆件多,节点结构复杂,标准化大量生产困难箱梁由板构件组成,标准化大量生产容易工厂预制节段,标准化生产容易施工架 设单根杆件平面构件立体节段多样化节段法架设或与现浇节段并用预制节段法养护养 护 维 修油漆养护难油漆养护方便一般无需养护桥 面菲结合型损伤时易与主梁结合损伤难维修损伤时易维修钢板梁的横截面钢板梁的横截面悬索桥各部分构造悬索桥各部分构造——加劲梁加劲梁 钢桁架的横截面钢桁架的横截面::l双层公路桥面钢桁架梁双层公路桥面钢桁架梁l公铁两用的双层桥面钢桁架梁公铁两用的双层桥面钢桁架梁l单层桥面钢桁架梁单层桥面钢桁架梁l流线型闭合式桁架箱梁流线型闭合式桁架箱梁——香港青马大桥香港青马大桥 钢桁架加劲梁的特点钢桁架加劲梁的特点:: 通透梁体,抗风稳定性好;空间桁架结构,抗扭刚度通透梁体,抗风稳定性好;空间桁架结构,抗扭刚度较大;不易产生颤振、抖振和涡激共振。
较大;不易产生颤振、抖振和涡激共振悬索桥各部分构造悬索桥各部分构造——加劲梁加劲梁一般桁架加劲梁横截面一般桁架加劲梁横截面 在两片主桁架的外围,沿着桥梁纵向每隔在两片主桁架的外围,沿着桥梁纵向每隔4.5米加设一道包米加设一道包括上下桥面系横梁、两侧尖端形导风角与中间两根立柱等构件括上下桥面系横梁、两侧尖端形导风角与中间两根立柱等构件组成的六边形横向主框架,在导风角部分用组成的六边形横向主框架,在导风角部分用1.5毫米后的不锈钢毫米后的不锈钢板围封这样连同上下横梁部分的正交异性钢桥面板,组成一板围封这样连同上下横梁部分的正交异性钢桥面板,组成一个类似与钢箱梁的封闭性截面上层桥面的中央个类似与钢箱梁的封闭性截面上层桥面的中央3.5米宽度部分米宽度部分和下层桥面的铁道桥面系部分均以交叉的斜杆代替正交异性板,和下层桥面的铁道桥面系部分均以交叉的斜杆代替正交异性板,整个截面中央部分形成一条纵向的上下通风道,对抗风极为有整个截面中央部分形成一条纵向的上下通风道,对抗风极为有利闭合式闭合式钢桁梁横截面钢桁梁横截面香港青马大桥香港青马大桥汲水门大桥(斜拉桥)汲水门大桥(斜拉桥) 钢箱梁钢箱梁的特点的特点l采用正交异性钢桥面板和带加劲肋的薄钢板组成,能充采用正交异性钢桥面板和带加劲肋的薄钢板组成,能充分发挥薄钢板比厚钢板力学性能好的优点,利于焊接,分发挥薄钢板比厚钢板力学性能好的优点,利于焊接,同时,正交异性板具有很高的承载力,截面设计更为经同时,正交异性板具有很高的承载力,截面设计更为经济合理。
济合理 l为提高梁体抗失稳能力,纵向每隔一定间距设置框架横为提高梁体抗失稳能力,纵向每隔一定间距设置框架横联或横向联结系,相邻两横联之间可加设横向加劲肋,联或横向联结系,相邻两横联之间可加设横向加劲肋,支座处横联更应加强;为保证翼缘板及腹板屈曲稳定,支座处横联更应加强;为保证翼缘板及腹板屈曲稳定,受压区架设纵向加劲肋受压区架设纵向加劲肋(多为闭口纵肋:抗扭刚度大;屈多为闭口纵肋:抗扭刚度大;屈曲稳定好;外侧贴角焊缝长度减少一半曲稳定好;外侧贴角焊缝长度减少一半),连续贯通的纵,连续贯通的纵肋可作为翼缘板截面的一部分予以计算肋可作为翼缘板截面的一部分予以计算 悬索桥各部分构造悬索桥各部分构造——加劲梁加劲梁钢箱梁内部构造钢箱梁内部构造 钢箱梁的横截面钢箱梁的横截面::l扁平棱形钢箱梁扁平棱形钢箱梁l增设抗风分流板的扁平棱形钢箱梁增设抗风分流板的扁平棱形钢箱梁l流线型钢箱梁流线型钢箱梁l增设抗风分流板的流线型钢箱梁增设抗风分流板的流线型钢箱梁悬索桥各部分构造悬索桥各部分构造——加劲梁加劲梁1500米以上的悬索桥尽可能采用开槽分离箱,及其它导流稳定措施才能满足要求加劲梁宽达加劲梁宽达60.4m60.4m,由,由3 3个纵向的钢箱、钢箱梁之间的钢桥面板和钢横梁等个纵向的钢箱、钢箱梁之间的钢桥面板和钢横梁等三部分组成。
钢横梁的立面作成倒梯形,中间部分高约三部分组成钢横梁的立面作成倒梯形,中间部分高约5m5m横梁间距横梁间距30m30m,纵向箱梁净跨径,纵向箱梁净跨径26m26m主跨的宽跨比为主跨的宽跨比为1/54.61/54.6能够经受高于能够经受高于216 216 Km/hKm/h的大风;公路平台能够承受大于的大风;公路平台能够承受大于140,000140,000辆辆/ /天的交通量;双线铁路允许通天的交通量;双线铁路允许通过列车过列车200200辆辆/ /天 ((33003300米方案)米方案)钢箱加劲梁横截面钢箱加劲梁横截面MessinaMessina海峡大桥海峡大桥青龙大桥布置图青龙大桥布置图箱型加劲梁截面构造箱型加劲梁截面构造中央开槽箱梁中央开槽箱梁 混凝土加劲梁的横截面混凝土加劲梁的横截面::l预应力混凝土箱梁预应力混凝土箱梁 在总用钢量上稍有减少,抗风、变形(刚度)较好,流线型梁体外形美观、养护容易;但总造价偏高,施工架设胶南、工期长,抗震性及适应性较差,吊索及索夹工作量加大 汕头海湾大桥:单箱三室预应力混凝土箱梁汕头海湾大桥:单箱三室预应力混凝土箱梁l预应力混凝土板梁预应力混凝土板梁悬索桥各部分构造悬索桥各部分构造——加劲梁加劲梁汕头海湾大桥汕头海湾大桥((452452米)砼箱加劲梁横截面米)砼箱加劲梁横截面 加劲梁的桥面构件:加劲梁的桥面构件:l钢筋混凝土桥面板钢筋混凝土桥面板l钢桥面板钢桥面板l桥面板上的铺装层桥面板上的铺装层 要求:高温稳定性、低温抗裂性、常温抗疲劳性、防要求:高温稳定性、低温抗裂性、常温抗疲劳性、防水性。
水性 多以热铺改性沥青混凝土(浇注式或摊铺式)为主,多以热铺改性沥青混凝土(浇注式或摊铺式)为主,其上为磨耗层,其下为与钢桥面板之间的粘结层与防其上为磨耗层,其下为与钢桥面板之间的粘结层与防水层悬索桥各部分构造悬索桥各部分构造——加劲梁加劲梁桥面铺装层的几种常见铺装方法桥面铺装层的几种常见铺装方法: 1)单层浇注式混凝土(欧洲))单层浇注式混凝土(欧洲) 2)下层浇注式沥青混凝土,上层为密级配摊铺式沥青)下层浇注式沥青混凝土,上层为密级配摊铺式沥青混凝土(或者混凝土(或者SMA)(日本))(日本) 3)上、下层分别采用不同粒径石料的)上、下层分别采用不同粒径石料的SMA(中国)(中国) 4)单层环氧沥青混凝土(美国))单层环氧沥青混凝土(美国) 重点是确定铺装层结构形式和厚度重点是确定铺装层结构形式和厚度 一般:单层一般:单层3.5~~5cm,双层,双层6.5~~8cm悬索桥各部分构造悬索桥各部分构造——加劲梁加劲梁。