矮塔斜拉桥方案设计论文

矮塔斜拉桥方案设计论文

　　1桥型方案选择

　　根据430m跨度，可选择的桥型方案有：钢桁连续梁桥、悬索桥、拱桥、矮塔斜拉桥、梁-拉-吊协作体系桥。

　　1.1钢桁连续梁桥

　　优点：主跨430m在钢桁梁的适用范围内，中墩处梁高可取50m，充分利用净空，满足限高要求；采用悬臂施工，不影响航运；下承式桥面，有利纵坡控制。缺点：桥面设在封闭桁架内，较为压抑，视线不通畅；钢桁架杆件多，对设计、施工要求高，后期养护工作量大；与下游拟建的院士桥雷同。结论：拟不采用钢桁连续梁桥方案。

　　1.2悬索桥

　　自锚式悬索桥桥面以上塔高为主跨的1/5～1/8，显然不能满足建筑限高要求，而地锚式悬索桥塔高可以取主跨的1/10左右，能满足建筑限高要求。优点：悬索桥桥型优美，塔高较矮，可满足限高要求；可利用主缆吊装主梁，对航运影响小，可不中断航运。缺点：锚碇体量大，布置困难，锚碇施工对已建构筑物影响大，费用高；在深厚软土地基上建造锚碇，风险高。结论：拟不采用悬索桥方案。

　　1.3拱桥

　　采用中承式系杆拱桥可充分利用净空，有利拉坡，又适应软土地基。采用坦拱时（拱肋矢跨比达1/8左右），可满足建筑限高要求。优点：中承式系杆拱桥桥型优美，采用坦拱，可满足限高要求；拱肋形式灵活多样，选择余地大。缺点：大跨径坦拱，系杆受力较大，要求高；拱肋，桥面系安装需缆索吊装，施工期间不满足限高要求，且对航运也有一定影响。结论：拟不采用中承式系杆拱桥方案。

　　1.4矮塔斜拉桥

　　传统斜拉桥桥面以上塔高为主跨的1/4，显然不能满足建筑限高要求，而矮塔斜拉桥塔高可以取主跨的1/10左右，能满足建筑限高要求。优点：矮塔斜拉桥刚柔相济，桥型优美，塔高较矮，可满足限高要求；采用悬臂施工，对航运影响小。缺点：中墩处主梁较高，对近景景观有一定影响。结论：可采用矮塔斜拉桥方案。为V形塔矮塔斜拉桥效果图。

　　1.5梁-拉-吊协作体系桥

　　综合上述桥型分析，提出梁-拉-吊协作体系桥，该桥综合了各桥型的优点。优点：

　　1）以连续梁为基本受力体系，斜拉、悬吊体系起帮扶作用，使在建筑限高条件下大跨径桥梁实现成为可能；

　　2）主梁可采用悬臂施工，对航运影响小；

　　3）桥型独特，与上下游桥梁不雷同，符合1桥1景的建设要求。缺点：中墩处主梁较高，对近景景观有一定影响；多体系协作，非线性影响大，受力不明确，施工控制难度大。结论：可采用梁-拉-吊协作体系桥方案。为梁-拉-吊协作体系桥效果图。

　　2方案比选

　　2.1V形塔矮塔斜拉桥方案

　　1）主梁：采用钢-混凝土混合梁才能实现这一结构体系。江中跨中段采用钢箱梁，以减轻自重，实现大跨。边跨及次边跨、主跨靠岸部分采用混凝土箱梁，以增加刚度、降低造价、减少运营期间养护的工作量。

　　2）塔形：由于塔高受限，为提高斜拉索承载比率，采用V形塔，使中跨斜拉索在梁上的锚固点向跨中段靠拢，从而使这一结构体系有实现的可能。但V形塔施工难度大，施工措施费用高。

　　2.2梁-拉-吊协作体系桥方案

　　1）主梁：与V形塔矮塔斜拉桥方案一样，主梁只有采用钢-混凝土混合梁才能实现这一结构体系。

　　2）悬吊体系：由于已建构筑物布置紧密，且桥位处于深厚软土地基，不宜建造地锚，故采用自锚式悬索桥与矮塔斜拉桥来协作形成结构体系。江中跨中段钢箱梁主要由悬吊结构来承重，矮塔斜拉结构主要承担其余部分。

　　3）塔形：由于采用协作体系，索塔采用柱式结构，使施工简单、快速。

　　2.3方案比选方案比选。

　　3结论

　　V形塔矮塔斜拉桥和梁-拉-吊协作体系桥2个方案技术上均可行。考虑到矮塔斜拉桥受力明确简洁，施工控制简单，技术相对成熟，推荐采用V形塔矮塔斜拉桥方案作为实施方案。

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