浅析人行景观桁架拱桥的方案优化论文_李盛

中国市政工程华北设计研究总院有限公司 天津

摘要:人行景观上承式桁架拱桥,跨径55m。根据桥梁景观方案进行建模试算,发现结构形式存在不合理性,尝试多种优化方案,最终选定上弦杆加装支座的方案,使桥型方案趋于合理。

关键词:人行桥 上承式 桁架拱 方案优化 静动力特性分析 内力 应力 变形

一、引言

随着我国桥梁事业的发展,以及人民群众文化素质水平的提升,在桥梁设计阶段,人们对桥梁的美学和景观要求日趋重视,尤其在城市、风景区的桥梁,在满足功能性需求的同时,也会成为城市标志性建筑。在今后的设计趋势中,桥梁设计师需要更加重视结构艺术造型和景观设计,使桥梁成为技术与艺术结合的产物。本文中所探讨的桥梁景观造型优雅,结构形式现代,通过合理的结构设计,充分体现了景观与结构的和谐统一之美,在设计过程中融入了思考和推敲。

二、工程概况

该桥位于城市郊野公园内,是一座人行景观桥,景观桥作为公园景观的重要组成部分,不仅要满足安全性、经济性、适用性等一般桥梁的各项要求,外形的优美以及与周围环境的和谐搭配,更是该桥的一个重要特点。

该桥附近有一座公园管理用房,装修风格属于现代欧式风格,绿化多以高大乔木为主,视野通透,该桥的设计风格应该充分结合周边建筑风格,形成风格统一、主题呼应的视觉效果。因此,在桥梁结构形式上选择了钢桁架上承式拱桥,造型更具现代感、轻盈感、力量感。跨径布置为单跨55m,主要由3根上弦钢管拱和2根下弦钢管拱组成,上、下弦之间由腹杆、横联连接。

计算模型采用midas civil三维空间模型,考虑各杆件均参与受力。恒载考虑杆件自重和二期;温度荷载考虑整体升温40度和整体降温30度;人群荷载根据《城市人行天桥与人行地道技术规范》(CJJ69-95)要求取值。

从以上结果可看出,竖向一阶频率大于3,根据《城市人行天桥与人行地道技术规范》,为避免共振,减少行人不安全感,天桥上部结构竖向自振频率不应小于3Hz,本桥基本能够满足规范要求。

六、结论

(1)当今,作为城市地标和景观节点,越来越多的桥梁设计在景观艺术效果方面倍受重视,也因此,越来越多的桥梁方案需要建筑专业或艺术团队进行设计,但是结构合理性往往差强人意,这就要求桥梁专业设计人员要更加重视美学研究,促进桥梁专业在造型美观与结构合理两个层面实现完美结合及和谐统一。

(2)该桥的上弦杆拱脚局部温度应力过大,通过采取安装支座,释放顺桥向约束的办法,有效降低了温度应力,避免了杆件尺寸调整及桥型方案的变化,既保证了桥梁结构的安全性、经济性,又保证了桥梁方案的合理性、美观性。

(3)本桥在进行方案设计时,借用了已有桥梁设计的成功经验,但是由于跨径增大,以及所在地区温差变化较大,造成了结构方案应用于本项目中并不合理,通过一定程度的设计创新,有效的克服了方案中存在的不合理因素,使得结构方案安全合理,进而使得如此优美的桥型方案可以在本项目中得以应用。

参考文献

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论文作者:李盛

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第34期

论文发表时间:2019/4/8

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