拱形塔悬索斜拉组合结构桥梁的设计与施工拱形塔悬索斜拉组合结构桥梁的设计与施工黄士柏,郝俊峰,徐海军45:1003—4722(2O】O)01—0045—04拱形塔悬索斜拉组合结构桥梁的设计与施工黄士柏,郝俊峰,徐海军(同济大学桥梁工程系,上海200092)摘要:龙城大桥采用三跨拱形塔悬索斜拉组合结构,其跨径布置为(72+l14+30)m.拱形桥塔由索塔及次塔组成,索塔为变截面拱形钢箱结构;次塔与索塔交角为60..主梁为箱形结构.利用MIDASCivil软件进行结构整体分析,在结构重力下主缆的张力约为53000kN;根据初始平衡状态,进行倒拆分析,确定缆索的下料长度和空间坐标.主缆采用三段式散索装置锚目;设计新型的钢锚箱,使缆索在小空间内实现较大集中力的锚固.钢索塔采用现场拼装,竖向转体(扳起法)的方法施工.每边吊杆分3组,每组同时张拉4根,以对主缆进行加载与调位.关键词:悬索斜拉组合结构;结构特点;结构分析;桥梁设计;桥梁施工:U448.25;U442.5文献标志码:ADesignandConstructionofaHybridSuspensionandCable.?StayedBridgewithArchPylonHUANGShi—bai,HAOJun—feng,XUHajun(DepartmentofEngineeringBridge,Tong激University,Shanghai200092,China)Abstract:TheLongchengBridgeisathree—spanhybridsuspensionandcable—stayedbridgewitharchpylonandwithspanarrangement(72+114+30)m.Thearchpylonismadeupoftwopartsofthecablepylonandthesecondarypylon.ThecablepylonisasteelboxstructurewithvariablecrosssectionandtheangleofintersectionbetweenthecablepylonandthesecondaryPy—Ionis6O..Themaingirderisalsoaboxstructure.BymeansoftheMIDAS/Civilsoftware,theglobalstructureoftheBridgeisanalyzedandthetensileforceofthemaincablesundertheactionofthestructuralgravityisdeterminedtobe53000kN.Inaccordancewiththeinitialequilibriumstatus,theinverseanalysisismadetoobtainthesetting—outlengthandthespatialcoordinateofthemaincables.Theanchorageforthecablesareusedwiththethree—sectionsplaysaddles,thenewtypeofthesteelanchorboxesaredevelopedSOthatthecablescanbeanchoredinarelativelygreatconcentrationforcewayinthenarrowspace.Thearchpylonisassembledatthesiteandisinstalledbytheverticalrotatingmethod(pulling—upmethod).Thesuspendersoneachsideofthemaincablesareofthreegroupsandthefoursuspendersineachgrouparesimultaneouslyten—sionedtothedesignedvalueatonetimeeachtimeinordertoapplyloadtoandadjustthemainca—bles.Keywords:hybridsuspensionandcable—stayedbridge;structuralcharacteristic;structuralanalysis;bridgedesign;bridgeconstruction收稿日期:2009—11—13作者简介:黄士柏(1951一),男,高级工程师,1983年毕业于同济大学分校城市道路与桥梁系,工学学士(hsb一0411@126.corn).46桥梁建设2010年第1期1工程概况常州又称龙城,在进行京杭运河(常州段)改造工程期间,选中了1座桥梁建筑造型形似一条巨龙的奇特方案,作为常州的一个标志性建筑,取名为龙城大桥.该桥位于常州新城区的常武路,采用拱形塔自锚式悬索斜拉组合结构(图1),其跨径为72122+114m+30m,主桥长2161TI,桥宽40121_,双向6车道其中主跨为1141TI自锚式悬索结构(跨越宽90In的京杭运河);72m边跨为斜拉结构(跨越312国道);301TI辅助边跨为连续梁结构.龙城大桥采用先成桥后开河方案,该方案能满足上部结构采用搭设支架现浇混凝土及在支架上进行钢梁拼装.全桥采用一次落架的施工工艺.⑥⑦⑧⑨I30图1龙城大桥主桥总体布置2结构特点拱形桥塔由索塔,次塔2部分组成,索塔采用一3的悬链线变截面拱形钢箱结构,顺桥向朝边跨倾斜3O.,宽度沿高度方向变化,为传力构件.索塔在桥面上垂直高37m,竖向分为3个区域:桥面以下塔柱与承台连接设置竖向”I”字钢与混凝土梁结合,浇筑C50混凝土;中部区域为钢一混凝土结构,为改善钢塔截面受力,该部内灌注C50微膨胀混凝土,并作为配重降低边跨斜拉索力,同时设置环向加劲肋以避免泵送混凝土时钢箱外鼓;上部区域为钢结构,主要提供主缆及斜拉索的锚固.次塔为非传力构件,仅作为桥塔的特有造...