艾溪湖大桥主桥设计

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1、48桥梁结构城市道桥与防洪2011年9月第9期艾溪湖大桥主桥设计欧阳锦，曾天宝（南昌市城市规划设计研究总院，江西南昌330038）摘要：艾溪湖大桥是一座30m+108m+30m三跨连续外倾式四索面下承式钢箱系杆景观拱桥，主桥结构的构成：正交异性板钢箱梁、钢拱肋、平行钢丝束吊杆及预应力钢绞线系杆。经结构受力分析，该桥各项力学性能、抗风抗震及结构稳定性均满足现行设计规范要求。关键词：外倾式四索面下承式系杆拱桥；桥梁设计；力学性能；稳定性中图分类号：U488.22＋5文献标识码：B文章编号：1009-7716（2011）09-0048-031工程概述艾溪湖大桥是南昌市“三环十一射”路网骨架

2、中主要放射性道路北京路———紫阳大道上重要的城市桥梁，工程线位总体为东西走向，西起北京东路，东接紫阳大道，横跨艾溪湖，为艾溪湖片区重要的景观水域，对桥型景观要求较高。主桥为30m+108m+30m三跨连续外倾式四索面下承式钢箱系杆拱桥，以对称倾斜拱结构图2艾溪湖大桥立面图（单位：cm）与桥外伸出的半圆人行道等相对，寓意“张开双臂、拥抱蓝天”，也预示南昌市美好的未来与日同2.2荷载标准辉。108m主跨的车行道与人行道之间设计宽72.2.1可变荷载m的镂空段，既可为人、车之间分离提供安全保汽车活载：公路—Ⅰ级（双向6车道）。障，减小车辆对行人观景的影响，又可使游人通过2人群荷载：3.1k

3、N/m。镂空段观看到湖水水面，别有一番风味。风荷载：50a一遇设计基本风速27.2m/s。2设计标准体系温度：设计合拢温度为5℃～25℃，推荐合拢温度为15℃。极限最高气温为43.2℃，极2.1桥型结构布置限最低气温为-9.9℃。（1）主桥总长168m，全桥处在R=10000m的日照温差：温差效应遵照《公路桥涵设计通用竖曲线内。桥宽41～73m，桥面纵坡0.5%。规范》。（2）上部结构为跨径（30+108+30）m三跨连续2.2.2偶然荷载（地震荷载）梁拱组合结构，中跨主体为外倾式四索面下承式抗震设防烈度为7度。设计基本地震加速度钢箱系杆拱桥（见图1、图2）。值为0.1g，设计特征周

4、期为0.35s。场地类别为Ⅱ类，设计地震分组为第一组。3结构设计3.1拱肋拱肋竖向为叠拱形式，下层主拱肋为受力拱，上层副拱肋为装饰拱，两拱间以联系件连接。拱肋为矩形钢箱结构，拱平面向外倾斜比例1∶3，主拱圈在竖直平面内的投影高度为39m，装饰拱圈在最高点比主拱圈高7m。拱肋中心线采用抛物图1艾溪湖大桥景观效果图2线，主拱肋方程：Z=-0.014098X+41.109610，装收稿日期：2011-06-10饰拱肋方程：Z=-0.017262X2+48.488258。主拱肋作者简介：欧阳锦（1968-），男，江西兴国人，高级工程师，从事道桥设计工作。及装饰拱肋横截面均为变截面。主拱肋宽自

5、拱冠2011年9月第9期城市道桥与防洪桥梁结构49至拱底由1.5m至2.5m线性变化，截面高度自高强镀锌平行钢丝，标准强度为fpk=1670MPa，规拱冠至拱底由1.3m至2.0m按拱轴线水平投影格为φ5-19和φ5-91两种，其中φ5-19为42方向线性变化，截面四边壁厚相等，壁厚40mm。根，φ5-91为50根，全桥共92根。吊杆外部采用装饰拱平面倾斜同主拱圈，在竖向平面内的投影双层HDPE防护，HDPE材质应具有良好的抗老高度为46m，截面宽度同主拱宽度变化，截面高化性能。钢丝束间需灌注专用防腐油脂。度均为1.2m，截面四边壁厚相等，壁厚14mm。吊杆上部与拱肋的连接端采用叉耳

6、式构造。拱脚中心距离道路中心线18.5m。拱脚底与钢下部与钢箱梁连接端采用冷铸墩头锚具，并要求箱梁顶面齐平并由高强螺栓连接在墩顶中横梁上。配可偏摆的球铰装置、有效的防水结构及索体防拱肋内设钢板加劲肋。拱肋外露面采用装饰腐、专用油脂密封防腐构造。涂料，颜色采用突出江西革命文化特色的中国红3.4系杆涂刷涂料前必须对拱肋表面进行除锈处理，以保在主跨车行道钢梁内、拱脚处布置有4组用证涂料的耐久性。于平衡拱脚水平推力的系杆，系杆均采用环氧喷3.2钢箱主梁涂非集束钢绞线形式。每个拱侧各有2组，每组桥面系为三跨连续钢箱梁结构，中跨108m，47根钢绞线。钢绞线在钢梁内顺桥方向曲线布主跨横向由三个钢

7、箱组成，即中间为车行道钢箱、置，线型与道路线型相同，以每2道横隔梁位置设两侧为人行道钢箱。车行道钢箱与人行道钢箱间穿孔式转向器实现曲线布置。由于采用非集束形通过镂空梁连接。钢箱梁底面无横坡，顶面横坡与式布置，要求每根钢绞线均设置外挤PE，每组钢道路一致。车行道钢箱梁高度由道路设计中心线绞线外再增设PE防护套。钢绞线采用单根双向处2m渐变到车行道边线位置的1.59m，人行道张拉工艺，锚垫板下设置纠偏装置，锚头防护参照钢箱梁高度为1.59m，顶、底面平行。可换