福平铁路乌龙江(144+288+144)m部分斜拉桥主桥设计
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福平铁路乌龙江(144288144)m部分斜拉桥主桥设计

福平铁路乌龙江(144288144)m部分斜拉桥主桥设计(中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉 430063)摘要:福平铁路乌龙江特大桥主桥采用双塔双索面预应力混凝土部分斜拉桥,孔跨布置为(144+288+144)m。
上部结构采用单箱双室混凝土连续箱梁,双柱式桥塔,斜拉索、索塔采用分丝管索鞍连接,下部结构采用双薄壁墩,钻孔桩基础。
采用有限元分析及模型试验等方法,进行主桥整体静力计算、局部应力计算,抗震、抗风、风车桥等动力分析。
结果表明:该桥在施工和运营阶段的各项指标均满足规范要求,结构安全可靠,桥梁具有良好动力、抗风、抗震性能。
同时与梁拱组合结构相比有较好的经济性,可为类似结构提供参考。
关键词:铁路桥;预应力混凝土;部分斜拉桥;组合结构桥;设计1 工程概况新建福平铁路是连通福州至平潭岛的客货共线双线铁路,设计速度200 km/h。
乌龙江特大桥位于福州南站东侧连接清凉山和金牛山,桥址位于河段垭口处,水面宽度约680 m,水深20 m,水流速度大,自然条件复杂,平面如图1所示。
桥址所处位置极低温度-2.5 ℃,最大风速28 m/s,地层主要为中砂、粗砂,全风化、强风化、弱风化凝灰岩。
2 主要技术标准(1)线路标准:双线铁路,客货共线,设计速度200 km/h,直线,平坡。
(2)设计活载:中-活载。
图1 桥址平面布置(3)轨道类型:有砟轨道,线间距4.2 m。
(4)地震烈度:地震动峰值加速度0.1g,反应谱特征周期0.55 s。
(5)通航标准:内河Ⅳ级航道,通航净空120 m×8 m。
最高通航水位4.52 m,最低通航水位-1.79 m。
(6)设计使用年限:桥梁结构100年。
3 主桥设计为满足桥下通航净空要求,同时兼顾景观效果,主桥采用(144+288+144)m混凝土部分斜拉桥。
经比选,采用塔、梁、墩固结,边墩设置纵向活动支座形式。
采用双柱式桥塔柱,桥面以上塔高40.0 m,高跨比1/7.2[1]。
(建筑工程管理)乌龙江特大桥栈桥施工方案m宽最终

(建筑工程管理)乌龙江特大桥栈桥施工方案m宽最终乌龙江特大桥钢栈桥及平台施工方案1、编制依据及原则1.1编制依据(1)《福州至平潭铁路新建工程施工图乌龙江特大桥》;(2)《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004;(3)《钢结构设计手册》(第二版);(4)《钢结构设计规范》GB50017-2003;(5)《装配式公路钢桥多用途使用手册》,2004年1月,人民交通出版社;(6)《公路桥涵施工技术规范》(JTGTF50-2011);1.2编制原则(1)针对乌龙江的实际情况,充分考虑栈桥施工的工程特点和施工环境,采用稳妥、可靠、高效的施工技术方案,尽量减少人员、环境对施工带来的影响,确保安全、顺利、快速完成。
(2)充分利用近年来我公司类似工程的施工经验,因地制宜地优选施工技术方案。
(3)合理统筹安排,充分利用现有的人力、设备资源,注意环境保护,提高资源利用率。
2、工程概述2.1工程概况本桥为单线变双线桥,左单线及双线中心里程:DK21+586.60,桥全长875.315m;右单线中心里程YDK21+105.47,桥全长417.585m。
本桥位于福厦铁路乌龙江特大桥(下游50m)和乌龙江公路大桥(上游170m)之间,福泉高速公路乌龙江特大桥(距离1200m)上游。
本桥自乌龙江边上的清凉山西侧出发,跨越G324国道和扩建复线公路、然后到达乌龙江南岸的金牛山。
桥位处附近的河段顺直,岸边无淤积。
2.1.1水文情况本桥桥位以上汇水面积59584km2,三百年一遇洪峰流量Q0.33%=37800m3/s,H0.33%=5.4m;百年一遇洪峰流量Q1%=32660m3/s,H1%=5.08m;五十年一遇洪峰流量Q2%=21500m3/s;十年一遇洪峰流量Q10%=1880m3/s,H10%=4.52m。
桥位处水位受潮汐影响,百年一遇设计水位和设计流速分别是5.37m、2.25m/s。
桥位所在河段为感潮河段,受潮汐影响较大,因此当乌龙江发生百年一遇洪水时,其高水位受潮汐顶托影响。
乌龙江特大桥主墩φ2.5米钻孔桩工艺

乌龙江特大桥主墩φ2.5米钻孔桩施工工艺目录一、工程概况二、施工工艺(一)平台搭设(二)护筒设置(三)钻孔(四)安装钢筋笼(五)桩身混凝土灌注三、安全注意事项一、工程概况乌龙江大桥是福泉高速公路福州连接线跨越乌龙江的一座特大桥,桥面为分离式六车道,上下行两幅并列。
大桥主桥上部构造为60m+3×110m+60m单箱单室变截面连续梁,主桥自北向南共六个墩位(0#—5#),下部构造主墩(1#—4#)为双肢式壁墩,基础为4—φ2.5m钻孔群桩,φ2.5m桩共32根。
主墩所处河床中分布近代冲海积层,覆盖层厚度为30~40m,自上而下为淤泥含砂、淤泥、细砂、中砂、卵石夹砂(卵石粒径一般为4~8厘米)、淤泥质粘土、粘土等,下伏凝灰熔岩,岩层强度高达100Mpa,且岩面起伏不平,高差悬殊。
钻孔桩均要求穿过覆盖层,并嵌入微风化岩层2.0米。
乌龙江为潮汐河流,十年一遇高潮水位为+4.48米,历年最低水位为-2.34米,历年最大潮差5.20米,设计施工水位按+4.5米考虑。
主河床面在-8.2m~-9.1m,局部冲刷线标高为-14.0米。
二、施工工艺(一)平台搭设水上钻孔平台由定位钢管桩,桩顶分配梁,桩间横向联结系,平台桁架等部分组成。
其中定位钢管桩由8毫米厚A3钢板卷制而成,直径φ1.0m,每墩插打8根,桩底标高均为-24.0米,桩顶分配梁主梁由2Ⅰ56工字钢组成,按横桥向布置成两组,经抄垫水平调整好位置后与桩顶焊牢。
桩间横向联结采用4根φ250毫米钢管将两组分配梁主梁进行水平焊连。
根据施工需要,各墩平台桁架按上、下方向拼装成平面尺寸为14.9×14.0米两个独立桁架,其中1#、4#墩用万能件拼装,桁高4.0米,平台顶标高+8.642米;2#、3#墩用拆装梁桁架杆件拼装,桁高2.5米,平台顶标高8.39米。
㈡护筒设置护筒底节5.4米段采用16mm厚A3钢板卷制而成,内径为φ2700mm,护筒底口焊接一道300mm高、10mm厚钢板加固环,以增加底口刚性和强度,其余各节采用12mm厚钢板制造。
大跨径连续梁桥小半径曲线边跨优化设计

大跨径连续梁桥小半径曲线边跨优化设计林兆荣【摘要】受地形及水文环境限制,乌龙江大桥(新建复线桥)通航孔主线桥工可阶段采用80 m+3 144 m+86 m的布跨方式.峡北侧边跨处于半径为70m的曲线上,平曲线半径小,结构受力复杂,设计及施工难度很大,此种梁式桥方案在国内外尚属首次,因此需对此方案进行研究分析,确定控制要素,在分析成果基础上确定最佳跨径配置及结构型式.【期刊名称】《现代交通技术》【年(卷),期】2009(006)004【总页数】3页(P28-30)【关键词】桥梁;连续梁;曲线边跨;优化;设计【作者】林兆荣【作者单位】福州市公路局,福建,福州,350002【正文语种】中文【中图分类】U448.215乌龙江大桥位于乌龙江下游峡口处,是福州市南出口的主要通道之一。
老桥全长548 m,跨径组成为58 m+144 m+144 m+144 m+58 m,桥面行车道宽9 m,包括两侧人行道在内总宽12 m。
大桥两岸山体陡峭,接线线路崎岖,最小曲线半径在福州侧桥头,半径仅为30 m。
乌龙江大桥改造及接线拓宽工程,公路等级为双向2车道2级公路,设计时速为40 km/h;新建复线桥面宽度12 m,接线路基宽23 m(新建桥与既有桥共线);大桥设计荷载为公路Ⅰ级;航道等级为Ⅳ级航道,通航净高为8 m,侧高不小于5 m。
通航净宽不小于120 m,上底宽不应小于108 m。
场地基本烈度为Ⅶ度。
由于福州侧桥头半径仅为30 m,在拓宽工程中为增大曲线半径,采用在曲线内侧增加拼宽结构,将曲线半径提高到70 m。
工可方案采用在原乌龙江大桥下游50m处新建复线桥的方案,与原乌龙江大桥共同形成双向4车道[1],平面布置见图1。
位于乌龙江大桥上游200 m处的福厦铁路乌龙江特大桥和乌龙江大桥老桥主桥均采用3 144 m主跨,为满足近距离设置桥梁的通航要求,经论证只能采用相同的主跨布置。
故工可采用桥跨布置为80 m+3 144 m+86 m连续梁方案,福州侧边跨位于70 m曲线上,立面见图2。
福厦客运专线乌龙江特大桥主桥方案研究

第62卷第7期2018年7月铁道标准设计RAILWAY STANDARD DESIGNVol.62 No.7Jul. 2018文章编号:1004 2954 (2018 )07 0081 06福廈客运专线乌龙江特大桥主桥方案研究任征(中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉430063)摘要:福厦客运专线乌龙江特大桥跨越乌龙江,为新建福州至厦门客运专线铁路重点控制工程,主桥桥址建设条件复杂,孔跨布置边界条件较多。
为选取合理的主桥桥式方案,遵循“安全、实用、经济、美观”的设计原则,对高低塔混合梁斜拉桥、钢街梁悬索桥两种桥式方案进行对比分析,综合考虑施工难度、景观效果、工程造价等因素,选定(72 + 109+432+56+56) m高低塔混合梁斜拉桥为推荐方案。
该桥建成后,将成为世界上首座大跨度四线铁路高低塔混合梁斜拉桥。
关键词:铁路桥;高低塔斜拉桥;混合梁;钢街梁悬索桥;方案研究中图分类号:U448. 13; U448. 2 文献标识码:A DOI:10.13238/j.issn. 1004-2954. 201708180002Research on Scheme of Wulongjiang Railway Bridgeon Fuzhou-Xiamen PDLREN Zheng(China Railway SIYUAN Sur^^ey and Design Group Co.,L td.,Wuhan430063,China) Abstract:W ulongjiang extra-long railw ay bridge on Fuzhou-X iam en PD L traversing W ulongjiang river is the key project of the w hole lin e,and the construction conditions and boundaries for span arrangem ent on the bridge site are com plex.In order to determ ine the m ost suitable bridge ty p e,com parison and analysis are conducted of the two schem es of bridge ty p e,including the cable-stayed bridge and the steel truss girder suspension bridge following design requirem ents for safety,functionality,cost-effectiveness and aesth etics.It is concluded that the hybrid girder cable-stayed bridge with two unequal-height pylons (sp an s of(72 +109+432+56+56)m)is the m ost appropriate one to be recom m ended.T he bridge will be the first long-span hybrid girder cable-stayed bridge w ith two unequal-height pylons for four railw ay lines in the world after com pletion.Key words:Railw ay b rid g e;C able-stayed bridge w ith two unequal-height p y lo n s;H ybrid g ird er;Steel truss girder suspension b rid g e;Schem e research收稿日期:2017 08 18;修回日期:2017 08 25基金项目:中国铁路总公司科技研究开发计划项目(2016G002-1 );中铁第四勘察设计院集团有限公司科研课题(2017K005)作者简介:任征(1980—),男,高级工程师,2002年毕业于清华大学土木工程专业,工学学士,E-mail:1423080675@。
京雄商高铁跨北京五环路特大桥设计

工程建设京雄商高铁跨北京五环路特大桥设计冯文章(中国铁路设计集团有限公司土建工程设计研究院,天津300308)摘要:依托京雄商高铁跨北京五环路特大桥设计项目,根据桥梁工程概况,对桥跨控制因素进行详细分析,对主桥结构体系开展对比研究。
重点在结构参数、施工方法、计算结果、基础形式、景观效果、工程造价等方面,对半漂浮体系独塔斜拉桥方案和加劲连续梁体系矮塔斜拉桥方案进行对比分析,独塔斜拉桥跨度紧凑,在温度跨度、梁端转角、支座吨位、景观性方面有较大优势,推荐采用半漂浮体系独塔斜拉桥方案,可为同类项目设计提供借鉴。
关键词:京雄商高铁;独塔斜拉桥;矮塔斜拉桥;桥梁设计中图分类号:U442文献标识码:A文章编号:1001-683X(2022)02-0090-07 DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.03.16.0011工程概况新建京雄商高速铁路跨北京五环路特大桥主桥位于北京市丰台区丰台西站南侧。
桥址西侧整体背景为燕山山脉,周边为城市郊区、村镇。
勘探深度范围内揭示的地层有第四系人工堆积层杂填土、素填土及填筑土,第四系全新统、上更新统冲洪积层黏土、粉质黏土、粉土、砂土、细(粗)圆砾土及卵石土,第三系上新统全风化及强风化泥岩、砂岩及砾岩。
桥位处地震动峰值加速度为0.2g,反应谱特征周期为0.55s,场地土类别为Ⅲ类。
桥址区土壤最大冻结深度为0.8m。
线路主要技术标准如下:(1)铁路等级:高速铁路。
(2)设计速度:350km/h。
(3)正线数目:双线。
(4)正线线间距:5.0m。
(5)最小平面曲线半径:平面位于直线上。
(6)最大坡度:±1‰。
(7)列车运行控制方式:自动控制。
(8)调度指挥方式:调度集中。
(9)最小行车间隔:3min。
2桥跨方案总体设计2.1桥跨方案控制因素(1)地震因素。
桥址地处8度震区,地震烈度较作者简介:冯文章(1988—),男,工程师。
E-mail:*********************高,从减轻地震响应方面考虑,应尽量降低结构自重,同时尽量缩短桥梁的联长[1-4]。
乌龙江大桥无覆盖层河床的钻孔平台设计

落, 大潮潮水位变化超过 5 十年一 遇水位 为 +4 5 m。主 m; .2 桥位 于两山之间峡 口处 , 台风影 响很 大 , 受 最大风速 为 4 m 0/ s受 水流冲刷影响 , ; 主墩 7墩 处河床地貌与原设计勘探地质
发生较大 变化 , 原前期设计勘探 时有约 1 m细砂覆 盖层 , 3 实 际施工 时已不 存在 , 处河 床下 即为弱 风 化凝 灰 岩光 板 7墩
( )水上锚碇系统 3
水上锚碇系统主要 由 8个重 3t 0 混凝土锚 和配套锚 绳 、
岩, 且岩面起伏不平 。
2 钻 孔平台方案比选
锚 链及 绞锚 设备等组成 , 主要作 用一是在板凳式平台形成 其 前 对平 台构 架及定位桩进行调整和定位 ; 二是在平台上钢护 筒 插放及 钻孔桩施工 过程 中起 增加平 台稳 定的作 用。 由于 桥 位处 于强 潮区 , 水位变化 快 , 水流流 向变化频 繁 , 平台在浮 体状态 的精 确定 位难度大 , 锚碇 系统 采用了长 、 重锚链 、 大直 径钢丝绳及施加 锚绳预拉力增大锚碇 刚度等措施 。
中图分类号 : 4 3 1 7 3
1 概 况
文献标识码 : B
等组成 , 施工平 台布置见 下图。
( )钻孔平台梁 1
福厦铁路乌龙江大桥位 于福州 市南郊 , 在狭 口处跨越 乌 龙江河道 , 桥位距 离下游 3 4国道跨乌 龙江公路 桥约 20 2 2 m, 主桥桥跨为 (0+3×14+ 0 m连续箱梁 , 8 4 8) 连续 梁采用单箱 单室变高度箱形梁 , 箱梁宽 1 .m, 3 4 梁高 60~1. m。 . 1O 主桥采用钻孔桩 高桩 承 台基 础 , 中 6 、 8 、 其 7 、 9 墩为 四个主墩 , 基础 为 1 6根 ‘ . m钻孔桩 。桥 位处在乌龙 江河 p5 2 道瓶颈处 , 水深流急 , 流速在 2 O / . m s以上 , 主墩墩位水 深超
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福平铁路乌龙江(144+288+144)m部分斜拉桥主桥设计宋子威;杨利卫;王德志【摘要】福平铁路乌龙江特大桥主桥采用双塔双索面预应力混凝土部分斜拉桥,孔跨布置为(144 +288+ 144)m.上部结构采用单箱双室混凝土连续箱梁,双柱式桥塔,斜拉索、索塔采用分丝管索鞍连接,下部结构采用双薄壁墩,钻孔桩基础.采用有限元分析及模型试验等方法,进行主桥整体静力计算、局部应力计算,抗震、抗风、风车桥等动力分析.结果表明:该桥在施工和运营阶段的各项指标均满足规范要求,结构安全可靠,桥梁具有良好动力、抗风、抗震性能.同时与梁拱组合结构相比有较好的经济性,可为类似结构提供参考.%The main bridge of Wulong river bridge on Fuzhou-Pingtan Railway is a prestressed concrete partial cable-stayed bridge of double-pylon and double-cable-plane with span arrangement (144+288 + 144) m,which is the largest span bridge in the world.The superstructure adopts concrete continuous girder of single box with tow rooms and double column bridge pylon,and the stay cable employs epoxy spray steel strand and dividing pipe cable saddle with pylon.The substructure is designed with double thin-wall piers and bored pile foundation.The finite element analysis and model test are used for static calculation of the main bridge,for local stress calculation and for the dynamic analysis of seismic,wind-resistant and wind-vehicle-bridge.The results indicate that the structure of the bridge is safe and reliable,and the creep deformation meets the relevant requirements of pared with beam arch composite structure,this structure has better economic benefit and may provide references for similar structures.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2017(061)011【总页数】5页(P42-46)【关键词】铁路桥;预应力混凝土;部分斜拉桥;组合结构桥;设计【作者】宋子威;杨利卫;王德志【作者单位】中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉430063;中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉430063;中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉430063【正文语种】中文【中图分类】U442.5新建福平铁路是连通福州至平潭岛的客货共线双线铁路,设计速度200 km/h。
乌龙江特大桥位于福州南站东侧连接清凉山和金牛山,桥址位于河段垭口处,水面宽度约680 m,水深20 m,水流速度大,自然条件复杂,平面如图1所示。
桥址所处位置极低温度-2.5 ℃,最大风速28 m/s,地层主要为中砂、粗砂,全风化、强风化、弱风化凝灰岩。
(1)线路标准:双线铁路,客货共线,设计速度200 km/h,直线,平坡。
(2)设计活载:中-活载。
(3)轨道类型:有砟轨道,线间距4.2 m。
(4)地震烈度:地震动峰值加速度0.1g,反应谱特征周期0.55 s。
(5)通航标准:内河Ⅳ级航道,通航净空120 m×8 m。
最高通航水位4.52 m,最低通航水位-1.79 m。
(6)设计使用年限:桥梁结构100年。
为满足桥下通航净空要求,同时兼顾景观效果,主桥采用(144+288+144)m混凝土部分斜拉桥。
经比选,采用塔、梁、墩固结,边墩设置纵向活动支座形式。
采用双柱式桥塔柱,桥面以上塔高40.0 m,高跨比1/7.2[1]。
立面布置见图2。
主梁采用C60混凝土直腹板单箱双室截面,中支点梁高/跨中梁高为15.5 m/5.5 m,分别为主跨的1/19.2和1/52.4;箱梁顶板宽13.4 m,底板宽11.4 m。
顶板全梁等厚42 cm,在中支点附近处加宽至110 cm;底板厚度由跨中40 cm渐变至中支点附近处135 cm。
腹板厚度分35、50、70 cm变化,在梁塔墩结合处渐变加厚到120 cm,如图3所示。
经过比选,塔旁无索区51 m,跨中有索区72 m,跨中无索区42 m,边跨、中跨合龙段长度均为2.0 m。
全梁分别在梁端、墩塔梁固结处、跨中设置横隔板。
斜拉索锚固处在主梁箱内设置2.0 m高横梁1道,对应翼缘外设置锚固楔块,锚固块与相应梁段一同浇筑。
采用纵向、竖向预应力体系,纵向按全预应力结构设计,纵向和超过12 m竖向预应力采用符合GB/T5224—2014标准φj15.20 mm低松弛钢绞线,强度标准值fpk=1 860 MPa,长度小于12 m竖向预应力采用φ32 mm预应力用螺纹钢筋,产品符合GB/T20065—2006标准。
为适应分丝管索鞍设置,桥塔采用C50矩形双柱式钢筋混凝土桥塔,顺桥向宽5.6 m,横桥向宽2.8 m,桥面以上塔高40.0 m,桥面以上塔的高跨比为1/7.2。
斜拉索采用平行双索面扇形布置,每个桥塔设置10对斜拉索,斜拉索采用抗拉标准强度1 860 MPa单丝涂覆环氧涂层钢绞线拉索,外套HDPE管。
其梁上索距8.0 m,塔上索距1.0 m,张拉端设置于主梁上。
斜拉索规格分55-7φ5 mm、61-7φ5 mm、73-7φ5 mm,水平夹角为20.8°~39.8°,斜拉索最长105.9 m,最短54.3 m。
单根张拉、整体调索。
索塔锚固装置采用分丝管索鞍,索鞍由多根钢管组焊而成,交叉抗滑[2],如图5所示。
主墩采用双壁墩柱,墩高22.5 m。
桥墩为实心矩形截面,顺桥向为2.8 m,直坡;横桥向承台以上11.0 m高度范围等宽度12.0 m;并设20 cm×20 cm切角,两墩壁中心距7 m。
主墩基础采用16-φ2.8 m钻孔桩基础,桩基采用行列式布置,顺桥桩间距6.0 m,横桥向桩间距7.5 m。
对应承台尺寸23.0 m×23.0 m×5.0 m,上设15 m×18.7 m×2 m加台。
主梁采用挂篮悬臂浇筑法,滞后1个悬臂节段张拉斜拉索。
边直段及零号块采用支架现浇施工。
先进行边跨合龙,后中跨合龙,中跨合龙之前对其进行对顶(对顶力11 000 kN)。
主梁合龙后张拉梁内预应力筋,施工桥面和附属工程,调整至斜拉索设计索力,通车运营。
采用通用有限元软件Midas建立空间有限元模型,主梁、桥塔、桥墩、承台及桩基础采用空间梁单元模拟;在模拟施工过程分析中,考虑挂篮和混凝土湿重并计入混凝土在施工过程中收缩徐变及预应力损失对结构受力的影响。
采用施加相应刚度矩阵的方法模拟基础,考虑桥位处河床冲刷,分别按地面线和冲刷线包络计算。
中跨跨中最大静活载挠度181.2 mm(为跨度1/1 589.2),边跨跨中最大静活载挠度43.7 mm(为跨度1/3 295.2),梁端最大竖向转角为1.47 ‰。
在摇摆力+横向风力作用下,主梁横向水平位移24.1 mm(为跨度1/11 935.4)。
后期徐变边跨跨中上拱13.1 mm(挠跨比1/10 992),中跨跨中下挠27 mm(挠跨比1/10 667)。
结果表明:梁体刚度较大,有利于行车安全和平顺性,后期徐变位移满足L/5 000要求。
对主梁在施工阶段和运营阶段强度、抗裂性、应力等进行检算,主要结果见表1。
施工阶段主梁最大压应力16.5 MPa;运营阶段,主力工况下主梁最大压应力15.94 MPa,最小压应力2.09 MPa,主拉应力-1.83 MPa,抗裂系数1.54,强度安全系数2.46;主力+附加力工况下最大压应力17.12 MPa,最小压应力1.09 MPa,最大主压应力为19.4 MPa,最大主拉应力为-1.89 MPa,强度安全系数为2.28,最小抗裂安全系数为1.31。
桥墩主力最大压应力10.94 MPa,主+附加力作用下17.3 MPa。
以上结果均满足规范要求[3-5]。
检算最不利荷载组合下斜拉索安全系数及活载应力幅。
斜拉索最大活载应力幅50.21 MPa,为中跨侧8号斜拉索。
主力作用下最大拉应力775 MPa,最小安全系数2.40。
主力+附加力作用下最大拉应力815.8 MPa,最小安全系数2.28。
该桥索梁锚固区、索塔锚固区、塔墩梁结合处应力复杂,是全桥受力的关键部位,对该部分建立细部实体模型进行分析。
对应力较大和应力集中处的普通钢筋布置进行优化调整。
优化之后计算结果显示应力传递均匀流畅,构造较为合理,结构设计安全可靠。
采用有限元软件建立主桥动力分析模型,桥塔、桥墩、主梁均采用梁单元模拟,斜拉索采用桁架单元,将二期恒载对应转化为质量,经计算分析,前10阶自振频率及振型特点见表2。
采用反应谱和时程反应对主桥进行抗震分析,结果表明:乌龙江特大桥主桥(144+288+144)m刚构斜拉桥在多遇地震和罕遇地震作用下均表现出了较强的抗震能力,各项指标满足《铁路工程抗震设计规范》(GB 50111—2006)的要求,结构设计合理,安全可靠。
由于桥址处风速较大,为保证最大悬臂状态和运营期间抗风安全,通过风洞试验确定桥梁涡振、颤振临界风速。
综合考虑各方面因素,按照1∶60缩尺比制作风洞试验节段模型,风洞阻塞率小于1.5%。
节段模型试验结果表明:乌龙江特大桥(144+288+144)m部分斜拉桥成桥及施工状态气动稳定性能较好,未发现明显的涡激振动现象,颤振临界风速远大于其颤振检验风速,且发生驰振的几率较小。
抗风设计合理可靠,满足规范要求[6]。
建立统一风-车-线-桥空间模型,对主桥在CRH2动车组、CRH3动车组、C80货车作用下进行车-线-桥、风-车-线-桥耦合振动进行了分析,评价了该桥的动力性能以及列车在风荷载作用下的运行安全性与舒适性。