超千米特大跨斜拉橋的技術(shù)優(yōu)勢(shì)及對(duì)若干設(shè)計(jì)關(guān)鍵的思考-文庫(kù)吧資料
2025-06-12 17:59本頁(yè)面
【正文】 ——兩種體系的分析 對(duì)比（詳后述） 51 （ 1）對(duì)主梁結(jié)構(gòu)體系的上述方案之（ 1）的認(rèn)識(shí)： ?? 采用正交異性鋼橋面板，使之與主桁結(jié)構(gòu)共同 ? 受力，其力學(xué)屬性和構(gòu)造合理，又可減輕橋面重 量； ?? 鋼正交異性板對(duì)主梁過(guò)大的彎矩有相當(dāng)?shù)姆謸?dān) ? 作用，能有效降低鐵路橋面縱、橫主梁的內(nèi)力； 鋼正交異性板還可明顯降低主桁上、下弦桿的活 載軸力、斜纜拉力、鐵路橋面縱桁活載的豎向彎 矩，以及主塔縱向彎矩和主塔活載的橫向彎矩與 軸力。 45 四 . 關(guān)于興建超千米公鐵兩用斜拉橋的技術(shù)特點(diǎn)和難點(diǎn) ——設(shè)計(jì)中需著重關(guān)注的若干方面的問(wèn)題 關(guān)注動(dòng)力計(jì)算（活載、風(fēng)載、抗地震）中： ? 特大跨斜拉橋的豎向撓度、橫向位移、主梁梁端 縱向位移等值均感過(guò)大，影響列車橋上運(yùn)行的平 穩(wěn)性與安全； ??? 鐵路活載重、車速高，橋上剎車制動(dòng)力也過(guò)大； ? 46 ? 大橋撓曲變形大、線路又不平順時(shí)，輪軌磨耗 （損）大、振蕩力大，導(dǎo)致卡軌甚至出軌； ??? 列車縱、橫向迎風(fēng)面積大，對(duì)風(fēng)流阻力和橫向風(fēng) 力作用帶來(lái)不利影響； ??? 3~4 線鐵路，如只有單向一側(cè)行車時(shí)因偏壓作用所 產(chǎn)生的主梁抗扭效應(yīng)； ? 似此，大橋豎向、橫向變形剛度及其抗風(fēng)穩(wěn)定 性，已是問(wèn)題的要害 。 自上世紀(jì) 60年代后起，除非特大跨度（ 1100 或 1200m 后）仍 多選用鋼懸索橋外，許多情況下都更適宜建造斜拉橋。在荷載、跨 度、材料強(qiáng)度、安全系數(shù)等均為相同的情況下，如果 “塔高與 跨度之比 ”也相同，則懸索橋的用索量約為斜拉橋的 倍；而 如果兩者各取常用的 “高跨比 ”，則斜拉橋與懸索橋的用索量 之比將高達(dá) 1:。不詳述。 0 為解決斜拉橋的跨徑更大時(shí)、加勁主梁受壓的 壓力值過(guò)大問(wèn)題，建議采用 “雙錨索體系 ”的 構(gòu)思，它可使斜拉橋的極限跨度進(jìn)一步拓長(zhǎng)。 0 所用 “鋼材比 ”，可節(jié)約～ 25%或更多。 ??? 采用 “ 倒丫字 ” 型或 “ 鉆石 ” 型橋塔，及相應(yīng)的 ? 扇形索面時(shí)，斜拉橋的抗風(fēng)橫向剛度、抗扭空間剛 度、豎向抗撓（彎）剛度和抗風(fēng)力的顫振穩(wěn)定性， 較之同等跨度懸索橋，都將更高?！?塔跨比 ”可望降 到 1/，甚至更小。 33 超大跨斜拉橋（≥ 1400m）的新進(jìn)展 ——部分雙地錨、交叉索 (bianchor cross stayed cable) 斜拉橋 34 35 制約斜拉橋向更 大跨度發(fā)展的主要因素： 0 跨中主梁的軸壓值（因拉索水平向拉力導(dǎo)致的）過(guò)大， 致梁高加大、加厚，故而橋自重大大增加，成為控制橋 跨的主要制約要害（主梁自重將占全橋荷載的 80% 或 以上，且跨度大時(shí)，跨中拉索的水平夾角就越小，其水 平分力則更大，導(dǎo)致主梁軸壓力進(jìn)一步增大）； 0 跨度大時(shí)，橋塔過(guò)高；（ H / L ≈ ） 0 跨中主梁抗彎剛度偏小。 上二者，使斜拉橋跨度可達(dá)到 1,200m，甚至 ～1,400m，早已突破了早年經(jīng)濟(jì)跨度 600～ 800m的約 束。所介紹內(nèi)容的要點(diǎn)是： ? 橋位介紹 ??? 斜拉橋與懸索橋的橋型比較 ??? 超千米特大跨公鐵兩用斜拉橋的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和技 ??術(shù)難點(diǎn) ??? 大 橋豎向和橫向變形剛度及其抗風(fēng)穩(wěn)定性 ??? 列車高速運(yùn)行時(shí)的大橋平穩(wěn)性和安全風(fēng)險(xiǎn)控制 ??? 大橋主梁結(jié)構(gòu)體系和型式 ? ?? 幾個(gè)基本論點(diǎn)的商榷 28 江蘇公路網(wǎng)規(guī)劃圖中錫通通道位置 國(guó)內(nèi)外已建的公、鐵兩用斜拉橋 序號(hào) 橋 名 國(guó)家 跨徑（ m） 材料 1 巖墨島橋 日本 420 鋼 2 柜石島橋 日本 420 鋼 3 PE 橋 阿根廷 330 鋼 4 巴拿馬運(yùn)河 D 橋 和 G橋 阿根廷 330 鋼 5 蕪湖長(zhǎng)江大橋 中國(guó) 312 鋼桁架 6 賽弗林橋 德國(guó) 302 鋼 7 庫(kù)爾特舒馬赫橋 德國(guó) 287 鋼 8 上卡賽爾河橋 德國(guó) 鋼 30 上層：雙向 6 車道公路 下層：上下行三股鐵道 三 . 滬通斜拉橋曾慎酌考慮過(guò)的若干主要問(wèn)題 1. 關(guān)于大橋采用斜拉橋或懸索橋橋型的比較 （ 1） ? 越洋、跨海大橋所要求的通航跨徑，一般 ＜ 1,800～ 2,000m；而 ?? 江、河下游段的通航跨徑，一般 ＜ 1,200 (1,400m)，則已在斜拉橋的安全跨度之內(nèi)。 山嶺地區(qū)，遇山鑿洞、遇谷架橋、崇山峻嶺、黃土高坡、 巖溶暗河，再困難也難不倒為 “造福當(dāng)代、功在千秋 ”，勤勞智 慧的橋隧人。 25 橋跨結(jié)構(gòu)的日益輕型化，主要體現(xiàn)在 ： 0 懸索、斜拉大橋采用鋼箱主梁； 0 密索體系斜拉橋采用鋼桁式主梁（滬通大橋），梁的 “高跨比 ”大大降低，橋型更顯輕盈，且透風(fēng)性能好，使 之能適應(yīng)跨越大跨的鋼斜拉橋至 1200 m；而懸索橋今后有 望突破 3000 m（日本明石大橋 l = 1990 m，屬世界之 最）。 24 0 新材料、新工藝、新型架橋機(jī)械和各種新型 技術(shù)手段的開發(fā)與應(yīng)用； 0 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、專用設(shè)計(jì)軟件程序研制； （有效的快速優(yōu)化和虛擬仿真模擬與分析） 0 部件工廠化生產(chǎn)的智能化制造工藝系統(tǒng)； 0 橋梁施工，利用 G
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