新建风陵渡黄河特大桥空腹式箱梁连续刚构设计新建风陵渡黄河特大桥空腹式箱梁连续刚构设计吴延伟天延1帚(中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043)?桥涵设计?摘要对于高烈度地震区大跨桥梁的设计推荐了一种全新的桥式方案——空腹式箱梁连续刚构,该结构是钢管桁架和预应力混凝土板的组合结构.与常规钢桁梁及混凝土连续刚构桥相比,该组合结构具有较大的优势,是一种极具潜力的桥梁结构形式.关键词高烈度地震大跨度桥梁空腹式箱梁连续刚构抗震性能中图分类号U445.4文献标识码B文章编号1009—4539(2009)09—0021—06DesignofConsecutiveBoxGirderRigidFrameBridgewithOpenSpandrelaboutNewFenglingduLargeBridgeinYellowRiverWuYanwei(ChinaRailwayFirstSurveyandDesignInstituteGroupCo.Ltd.,Xi'an710043,China)AbstractTheauthorrecommendsabrandnewlong—spanbridgestructureinhighintensityearthquakeboxgirderrigidframebridgewithhoHowabdomen.Thestructureisakindofcombinedstructurewithsteeltubetrussandpre—stressedconcreteboard.Comparedwithnormaltrussbridgesandconsecutiveconcreterigidframebridges,thestructurehasmanyadvantagesanditisreallyanewbridgestructurewithgreatpotentials.Keywordshighintensityearthquake;largespanbridge;boxgirderwithhollowabdomen;consecutiverigidframebridge;aseismicperformance1工程概述既有风陵渡黄河大桥位于黄河与渭河汇合口下游约3km处,是南同蒲一陇海联络线上一座大型桥梁.大桥始建于1966年,采用24孔48m拆装式上承钢桁梁,桥长为1199.6m.桥梁北端为山西省的风陵渡,南端为陕西省的潼关老城.当时该桥为联络线上桥梁,要求经济,快速建成,其技术标准与永久性结构的指标相比较低.随着铁路运输的发展,该桥陆续出现了如下病害:横联上横杆端部裂纹,高强度螺栓折断,横向振幅过大,桁梁死挠度等.目前该桥已限速4年之久,为消除运输瓶颈,解收稿日期:2009—07—16除行车隐患,确保行车安全,铁道部委托铁一院就新建南同蒲黄河特大桥展开设计研究工作.新建风陵渡黄河特大桥位于三门峡水库上游115km,处在库区的潼关河段,桥位附近河段处于黄河,渭河,洛河三河交汇处,又位于三门峡水库影响区,由于建库后水库蓄水淤积影响和黄河倒灌渭洛河的拦门坎影响,潼关以上淤积和潼关高程升降演变十分复杂,特别潼关卡口河段淤积抬高会对黄,渭,洛河造成严重后果.对于潼关河床高程升降,成为陕西省,河南省及水利部重点关注对象,因此在潼关段修建各种跨河建筑物需保证尽可能不会造成潼关河床抬高.大桥设计需符合本河段特点,满足行洪,防凌,通航等多方面要求.铁道建筑技术RAILWAYCONSTRUCTIONTECHNOLOGY2009(9{21?桥涵设计?2桥式方案的比选3补充桥式方案设计思路黄河特大桥主桥结构形式主要基于黄河水文,大跨度桥梁的刚度控制标准是目前尚未解决地质,地形等特点及黄河河务部门对主河槽内主孔的一个技术问题.由于上部结构自重大,为了保证跨度要求,并考虑环境及美观要求.黄委会明确要结构的横向刚度,需要增大下部结构刚度,这就使求,本河段主河槽内要采用100ITI以上的大跨度,因得下部结构造价显着增加,且刚度增大使结构抗震此最初设计研究主要围绕钢桁梁桥,预应力混凝土性能变差;而钢梁方案可以很好地解决下部结构投连续刚构桥结构形式进行.由于桥址位于Ⅷ度地资过高的问题,但后期养护维修的工作量大,同时震区,桥式选择需要充分考虑地震的影响.取消明桥面后,道碴槽板和钢桁梁的连接目前国内本桥桥墩较高,有条件采用连续刚构梁,其结尚无成熟可靠的方式.构特点是梁体连续,梁墩固结,主墩无支座,顺桥向空腹式(采用钢腹杆,混凝土顶底板)箱梁为这抗弯刚度和横桥向抗扭刚度大,行车舒适平稳,养一问题的解决提供了新的思路.该结构是钢管桁护工作量小,对线路线形,纵坡适应性强,其线型优架和预应力混凝土板的组合结构,与钢桁梁相比,美,立体感强,整体景观效果好,气势宏伟,与周围具有以下几点优势:环境协调好,主桥后期运营养护费用较低,造价较(1)由于顶底板均为混凝土板,因此结构的用低.但连续刚构梁体重量大,一联的桥长由于受地钢量大幅降低,同时节点的构造得以简化,并且可震力,...