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大跨度中承式钢桁架拱桥初步设计的体系优化（5页）.pdf下载

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  • 类别：建筑
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大跨度中承式钢桁架拱桥初步设计的体系优化（5页）专题简介

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    大跨度中承式钢桁架拱桥初步设计的体系优化 大跨度中承式钢桁架拱桥初步设计的体系优化

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    大跨度中承式钢桁架拱桥初步设计的体系优化
    程 斌 , 吴斌暄 , 庄冬利 , 肖汝诚
    ( 同济大学 桥梁工程系 , 上海 200092 )
    [摘 要 ] 以天津国泰桥为工程背景 ,重点介绍了大跨度中承式钢桁架拱桥在初步设计阶段进行体系优化的
    关键问题 ,并就优化方案的支承约束布置、构造措施以及施工方法进行了探讨。对于中承式钢桁架拱桥 ,三跨连续
    铰支的无推力体系比单跨固支的有推力体系在基础、拱肋、桥面系等方面均具有力学性能优势和经济优势 ,是中承
    式钢桁架拱桥的首选。
    [关键词 ] 大跨度 ; 中承式钢桁架拱桥 ; 无推力体系 ; 支承约束布置 ; 体系优化
    [中图分类号 ] U 448. 22
    +
    4 [文献标识码 ] B [文章编号 ] 1002
    —
    1205 (2007) 06
    —
    0110
    —
    05
    System Optim ization of Long
    2
    span Half
    2
    through Steel Truss
    Arch Br idge in Prelim inary Design Stage
    CHENG Bin, W U Binxuan, ZHUANG Dongli, XIAO Rucheng
    (Department of B ridge Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China)
    [ Key words] long
    2
    span; half
    2
    through steel truss arch bridge; system without thrust; support re
    2
    striction layout; systemop tim ization
    钢桁架拱桥具有外形美观、刚度大、稳定性好、
    用钢量小、跨越能力较大等优点。已建和在建的钢
    桁架拱桥 ,国外主要有澳大利亚的悉尼港湾桥 (主
    跨 503 m )、美国俄勒冈州的弗里芒特桥 (主 跨
    383 m)以及韩国首尔的傍花大桥 (主跨 540 m ) ,国
    内的代表是九江长江大桥 (主跨 216 m)、万州长江
    大桥 (主 跨 360 m ) 和 重 庆 朝 天 门 大 桥 (主 跨
    552 m)
    [ 1, 2 ]
    。随着桥梁向大跨度方向的发展 ,以及
    人们对桥梁造型提出更高的要求 ,钢桁架拱桥正逐
    渐成为 100
    ～
    600 m跨径范围内颇具竞争力的桥型。
    本文以天津海河上的首座钢桁架拱桥国泰桥为
    背景 ,重点介绍该类桥在初步设计阶段进行体系优
    化的有关问题。
    1 工程背景
    国泰桥为城市主干道 ,设计车道数为双向四车
    道 ,设计车速为 50 km /h,行车道设计荷载为城
    -
    A
    级 , 非 机 动 车 道 及 人 行 道 人 群 荷 载 标 准 值 为
    3
    1
    5 kN / m
    2
    。设计通航水位 1. 5 m,通航等级为六
    级
    [ 3 ]
    。
    主桥标准横断面宽度为 31. 5 m。两片平行的
    钢桁架拱肋横向间距为 24. 5 m,采用变高度 N形桁
    架 ,高度由支点处的 18. 66 m 变化至跨中的 4 m。
    拱肋桁架上、下弦拱轴线采用不同的二次抛物线。
    主桥两端设置四个桥头堡 ,便于行人通过堡内楼梯
    上至桥面人行道过河 ,或上至拱上走道观光游览。
    拱肋之间用 K字型纵向平联连接。拱肋弦杆
    采用箱形断面 ,普通腹杆为工字型断面 ,拱脚附近的
    加强腹杆采用箱形断面 ,纵平联均为工字型断面。
    系梁为箱形断面 ,桥面采用正交异性钢桥面板 ,
    75 mm厚沥青混凝土铺装 ,桥面荷载通过小纵梁和
    横梁传至系梁。吊杆采用单根 PE护层高强钢丝
    索 ,全桥共 30根 ,吊杆间距 8 m,吊杆长度 5. 4
    ～
    23 m。
    主桥结构钢材选用 Q345 qD,有效减小用钢量
    和结构自重 ,并保证结构低温时受冲击荷载作用的
    抗裂安全性。拱上走道等辅助结构采用 Q235钢。
    除拱肋的腹杆与弦杆、平联与弦杆、平联与平联之间
    通过高强螺栓连接外 ,拱肋杆件和桥面系均采用焊
    接连接。
    国泰桥初步设计的原方案 (方案
    一
    )由国外设
    计单位提出 ,主桥结构采用桁式拱肋钢主梁的单跨

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