Page 37 - 2021年第19卷第4期
P. 37
面斜拉桥为大跨度输水管-桥合建的推荐结构体系。需说明的是,管桥输水在截面形式上虽与渡槽不
同,但体现在桥梁中的静力荷载效应却是一致的,故本文将斜拉管桥合建也统一至槽桥合建中,本
文 2.4 节提出的输水结构效率系数也印证了该特点。
以一座跨径组成为 168 m+276 m+168 m 钢桁梁斜拉槽桥合建概念设计为例,来说明斜拉索结构体
系在槽桥合建结构中的特点。桥型布置如图 10 所示,钢桁梁标准节段为 12 m,桁高 12.5 m。主桁如
图 11 采用斜率为 2∶1 倾斜布置,上下弦杆尺寸为宽 1.2 m 高 1.3 m。板厚 18 ~ 24 mm。上层为公路交通
桥面系,宽度为 28.7 m;下层为输水管桥面系,宽度为 18 m;上下层结构面板均采用正交异性钢桥
3
面板。输水管径为 DN3000,设计水流量为 25 m /s。输水桥面系结构主体由纵横梁体系构成,横梁高 2
m, 板 厚 16 ~ 24 mm, 纵 梁 高 1.5 m, 腹 板 厚 20 mm。 正 交 异 性 钢 桥 面 板 板 厚 16 mm, U 肋 板 厚 10
mm。公路交通桥面设计为双向四车道,荷载等级为公路-Ⅰ级,两侧设置非机动车道。公路桥面系
横梁高 1.3 ~ 1.5 m,中纵梁高 1.6 m,边纵梁高 1.0 m。索塔采用钻石型,总高 152 m;索塔-拉索锚固
体系采用环向预应力。全桥采用半漂浮约束体系。
图 10 斜拉管桥合建结构桥型图(单位:m)
图 11 斜拉管桥合建典型横断面(单位:cm) 图 12 水荷载下的主梁变形
(a) 上弦杆 (b) 下弦杆
图 13 荷载组合效应下上、下弦杆应力(单位:MPa)
通过杆系有限元计算成桥状态后的内力,图 12 为斜拉槽桥在水荷载下的变形。斜拉槽桥在水荷
载下的最大挠度为:23.5 cm,在交通活载作用下,正负挠度合计为 14.6 cm,参考公路和铁路合建的
芜湖长江大桥中跨 L/550 挠度控制,其变形满足要求。上、下弦杆的应力在荷载组合效应下如图 13
— 395 —