安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司 安徽合肥 230088
摘要:主体结构造型具有独特的艺术表现力,融入到整体空间中去,朔造出有特色的景观,本方案在传统中求变化、求创新,在线条、形体色彩、亮化运用上综合考虑,以简为主,加强对比,突出重点和个性,注重细部构造与主体协调。
关键词:景观;创新;色彩
1、概述
高速发展的今天,人们对于美学的追求意识越来越强烈,对于桥梁的景观、造型越来越艺术化、抽象化,同时景观桥梁的设计要与城市的发展、文化底蕴、社会风貌、历史情怀、人文特色的有机结合,景观桥梁的建成将变成区域地标性建筑、城市明信片。本桥跨越鸿雁湖水系,为景观核心区域,桥梁方案的选择应突出重点、造型新颖、独特,打造区域地标建筑。
2、项目概况
本桥为两跨60m部分受力斜拉桥,全桥由14对斜拉索组成。桥梁上部结构采用单箱多室变截面预应力砼连续箱梁,标准段梁高2.5m,墩顶梁高3.5m,梁高按2次抛物线变化,拉索梁上采用齿块锚固,塔上采用钢锚箱的形式进行锚固。桥塔采用变截面钢箱塔,桥塔由3根钢塔柱扭转组成,桥塔之间通过横撑形成整体,横撑在竖向每3m布置一道,桥塔底部采用钢-砼结合段与主梁横梁形成一体。下部桥墩采用V型墩、矩形承台+群桩基础。
(1)本桥定位为部分受力斜拉桥,可突破全受力塔结构在高度上的限制,合理增加桥塔高度为三条曲线钢塔在空间向上攀升、扭转提高了足够的空间,线条动感有力,便于激发桥梁宏伟气势。
(2)三根空间钢塔完美组合,恰似一团圣火,激情燃烧。
(3)下部结构V型桥墩与桥塔的有力结合,胜似祥云冉冉升起,展现出团结进取、不断拼搏的精神。
3、结构分析
本次采用MidasCivil2019进行结构分析,依据及相关规范
1)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362-2018)(简称公规)
2)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015)
3)《公路工程技术标准》(JTG B01-2014)
4)《城市桥梁设计规范》(CJJ11-2011)
3.1计算模型
3.1.1 主要材料及性能
表1 主要材料及其性能
3.1.2 主要荷载参数
(1)永久作用:支座沉降取10mm;考虑本桥拉索以装饰为主,成桥阶段拉索索力按15%张拉破断力控制;
(2)温度荷载:整体升温:25℃;整体降温:-20℃;温度梯度荷载按照《公规》取值;
(3)汽车荷载:对于汽车荷载纵向整体冲击系数μ,按照《通规》第4.3.2条,计算的结构基频f=2.04Hz,冲击系数μ = 0.110。
(4)人群荷载:按照《通规》第4.3.5条规定并考虑本项目的特殊性,人群荷载取值3.5kN/m2。
3.1.3离散模型
全桥共由245个节点,241个单元组成,其中主梁、主墩以及索塔均采用一般梁单元模拟,拉索采用桁架单元模拟。墩梁以及塔梁固结处采用刚臂连接。拉索与主梁以及主塔的连接采用共节点,或刚臂进行连接。
3.2主梁分析结果
3.2.1持久状况正截面承载能力验算
按照《公规》第5.1.5条验算,结构重要性系数*作用效应的组合设计最大值均小于构件承载力设计值,满足规范要求。
3.2.3持久状况正常使用极限状态验算
1)正截面抗裂验算
3.3主塔分析结果
(1)钢塔部分:标准组合下桥塔最大应力47.3Mpa,满足规范要求。
(2)钢-砼结合段部分:正常使用极限状态桥塔混凝土段均处于受压状态,最小压应力储备为0.8Mpa。
3.4桥墩受力分析
正常使用极限状态下桥墩均处于受压状态,最小压应力储备0.7Mpa,满足规范要求。
3.5 稳定分析
采用MIDAS 建立空间杆系有限元模型对全桥进行整体稳定分析,计算全桥的稳定特性。
按照引起主拱肋轴向压力最不利作用进行稳定性计算,从表中可以看出,最小临界荷载系数为179>4,可见桥梁整体稳定性满足设计要求。
4、结语
综上所述,全桥受力分析结果如下
(1)主梁:承载能力极限状态下,主梁正、斜截面组合设计值均小于结构抗力值;正常使用极限状态下,构件抗裂、应力均满足规范要求。
(2)主塔:标准组合下桥塔最大应力47.3Mpa,钢-砼结合段均处于受压状态,最小压应力储备为0.8Mpa,均满足规范要求。
(3)柱墩:正常使用极限状态下桥墩均处于受压状态,最小压应力储备0.7Mpa,满足规范要求。
(4)稳定性:全桥最小临界荷载系数为179,满足斜拉桥抗稳定要求。
论文作者:纪海龙,朱荣森,程磊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年6期
论文发表时间:2019/7/12
标签:荷载论文; 应力论文; 桥梁论文; 桥墩论文; 组合论文; 结构论文; 截面论文; 《建筑学研究前沿》2019年6期论文;