斜拉式半立交十字路口概念设计研究
城市道路斜交角交叉口平面设计的几点思考
城 市道路斜 交角交叉 口平面设计 的几 点思考
孙娇娜 , 陈 洪 , 梁伟锋 ( 1 . 杭州市城 乡建设设 计院有限公司 , 浙江 杭州 3 1 0 0 0 4; 2 . 浙江工业大学建筑规划设计研究 院有 限公司 , 浙江 杭 州 3 1 0 0 0约城 市用地的原 则,城 市道路设计 时对规划 线形调 整的余地很 小 ,对 于交角小于 7 O 。的畸形
t r a c k a n d i mp r o v e i n t e r s e c t i o n c a p a c i y, t wh i l e o n l y a s ma l l i n t e r s e c t i o n a n g l e o c c u p i e d b y t h e r o a d s i d e o u t —
交叉 口,通 常采用设 置导流 岛的形式 。导流 岛的设置不仅满足 交叉 口视距 的要 求、减弱锐 角交叉 口的不利影响 、保证行
市政道路工程交叉口设计的研究_1
市政道路工程交叉口设计的研究发布时间:2021-07-15T16:42:03.383Z 来源:《城镇建设》2021年第4卷2月第6期作者:陈康[导读] 市政道路交叉口设计是当前城市结构中最关键的环节和内容,也是最值得我们关注的。
陈康泰安市城市建设设计院山东泰安 271000摘要:市政道路交叉口设计是当前城市结构中最关键的环节和内容,也是最值得我们关注的。
所谓城市市政道路交叉口设计,主要是指两条或两条以上道路在同一水平面相交或在多条道路上相交的道路结构不同的计划相交。
这种技术的运用是一种综合的工作方式和系统,也是现代社会发展中涉及最多的部分,属于城市工程的一项关键设计。
鉴于此,本文将针对市政道路工程交叉口设计展开更深层次的研究,仅供参考。
关键词:市政道路工程;交叉口设计;研究前言:市政道路交叉口是市政道路交通结构中最关键的枢纽,在城市交通分流中起着重要作用,但其也是交通问题常发的节点。
各相交道路路段上的车辆都要在交叉口汇集、通过和转换方向,会形成多个交通冲突点,降低交叉口的通行能力,造成交通拥堵。
而另一方面城市交叉口作为市政道路交通网络的一个节点,若其中某一个节点发生了拥堵,则会影响周边的路段路网。
为了保证市政道路路网的安全、稳定、高效的运行,在建设交叉口时的规划设计阶段,就应根据分析预测的交通流量选择合适的路口形式,并进行规范的渠化设计,使其通行能力最大化,减少交通冲突和通行延误。
对现有交叉口的改善,则须在实地调查交通数据后,根据交叉口突显的问题,进行改造和优化设计,并采用合适的信号控制方案和交通设计,实现道路交通安全。
1道路交叉口交通特点根据国内道路交通标志和标线设置规范、手册及检测方法,道路交叉口标线设计原则主要有。
(1)功能多样性。
道路交叉口即城市中两条及两条以上的道路相交处,具有分时、分路、分流、分车种等作用,同时有平面和立面之分。
交叉口因车道、机动车和行人流量,分别有红绿交通灯控制、中心环岛控制、或不作安排的简易道路交叉口三种形式。
大跨度桥梁斜拉索设计与分析
大跨度桥梁斜拉索设计与分析大跨度桥梁是现代交通工程中重要的一部分,它们连接起了不同地区,实现了人们之间的联系。
而其中,斜拉桥作为大跨度桥梁的一种重要形式,具有独特的设计和分析技术,本文将探讨大跨度桥梁斜拉索的设计与分析。
斜拉桥采用了悬索与梁体结合的构造形式,通过悬挂在主梁上的斜拉索来承担桥梁荷载。
这种设计不仅可以充分利用悬索的受力优势,还能减小主梁的跨度,提高桥梁的稳定性和承载能力。
首先,斜拉桥设计的一个重要步骤是斜拉索的选取。
斜拉索的选取需要考虑多个因素,如桥梁的跨度、荷载、材料强度等。
通常情况下,斜拉索的材料采用高强度钢或预应力混凝土,这样可以保证斜拉索具有足够的强度和刚度,以承担桥梁的荷载。
在斜拉索的设计中,另一个关键因素是斜拉索的布置。
斜拉索的布置直接影响到桥梁的结构性能和外观。
一般来说,斜拉索的布置要满足力的平衡条件,即使桥梁受到一侧的加载,斜拉索的应力分布也要保持均衡。
此外,为了使斜拉索的布置更加美观,设计师还需要考虑桥梁的造型和整体的设计风格。
当斜拉索的设计确定后,需要进行斜拉索的分析。
斜拉索的分析是为了确定斜拉索在荷载作用下的应力和变形情况。
为了进行这一分析,工程师通常会采用有限元分析的方法。
这种分析方法可以将桥梁模型分割成许多小的有限元,通过求解有限元方程来得到斜拉索的应力和变形情况。
通过斜拉索的分析,设计师可以了解斜拉索在各种情况下的受力性能,从而优化设计,提高桥梁的安全性和稳定性。
另外,斜拉桥在设计与分析的过程中还需要考虑到结构振动的问题。
斜拉桥由于其独特的结构形式,往往会引起较大的结构振动。
这种振动可能影响到桥梁的使用和安全,因此在设计和分析过程中,需要对斜拉桥的振动进行评估。
工程师可以通过振动试验和数值模拟的方法来研究桥梁的振动响应,并采取相应的措施来减小振动影响。
综上所述,大跨度桥梁斜拉索的设计与分析是一个复杂而重要的工作。
设计师需要综合考虑多个因素,如斜拉索的选取、布置和分析,以及结构振动的问题。
城市道路斜交路口平面设计分析
第21卷第3期森 林 工 程Vol 121No 132005年5月FOREST EN GIN EERIN GMay ,2005城市道路斜交路口平面设计分析何佼龙 张新胜 肖剑波(中南林学院,长沙 410004) 摘 要:本文介绍了斜交路口的平面线形设计、交通组织及改善交通拥挤的建议,使交叉口的通行能力与路段通行能力相匹配,具有很强的现实意义。
关键词:斜交路口;导流岛;交通组织;设计中图分类号:S773124,U412133 文献标识码:A 文章编号:1001-005X (2005)03-0035-02Layout Design of Skew I ntersection at G rade on U rb an Highw ays/He Jiaolong ,Zhang Xinsheng ,Xiao Jianbo (Cen 2tral S outh Forestry University ,Changsha 410004)Abstract :The design of plane alignment of skew intersection at grade and the trans portation organization are intro 2duced in the paper.And some suggestions on improving traffic congestion are proposed ,which will make crossing capacity and road sector capacity matching each other.K ey w ords :skew intersection ;channelization island ;transportation organization ;design收稿日期:2004-9-16第一作者简介:何佼龙(1965-),男,汉族,湖南永州人,副教授,主要从事道路工程教学和科研工作。
弯坡斜分离式立交桥的设计
弯坡斜分离式立交桥的设计1 工程概况该桥是南京机场高速公路上唯一的一座弯坡斜分离式立交桥,位于机场附近。
桥跨布置为2×16m预应力钢筋混凝土板桥。
单孔跨越江宁至铜山线,斜交角为75°;另一孔为预留孔,以满足该路为一级公路的规划。
2 设计标准桥面总宽:26m。
净宽:2m×10.75m。
设计荷载:汽-超20,挂车-120。
该通道位于半径R=800m的平曲线和R=30000m的竖曲线上,设计纵坡为0.168%,设计超高4%。
3 桥型布置形式对于弯坡、斜桥的平面布置一般有扇形布置、折线布置、平分中矢三种。
大桥一般采用前二种布置形式,中小桥采用第三种布置形式。
对于该分离式立交桥虽说属中桥范围,但笔者认为采用折线布置较为合理,主要有以下几方面的优点:(1)有利于行车安全。
采用折线布置形式的设计,能使桥墩台和下穿道路平行,视野开阔,有利于行车安全。
(2)减小施工难度,降低工程造价。
由于本桥平曲线较小,如果采用扇形布置,势必造成内外弦梁长相差太大,给施工带来不便;若采用平分中矢法,则因外矢过大很难圆滑处理。
采用折线布置施工时每个墩、台都是平行的,主梁除每一跨梁端斜交角度略有不同外,单孔内的所有构造几何尺寸都相同。
这样既节省模板,降低工程造价,又给施工吊装带来了较大的方便。
该分离式立交桥的布置形式是将主孔桥墩、桥台与江宁—铜山公路平行布置,每孔桥纵轴线的端点均布置在路中心线的曲线上,所有的墩台都平行布置(见图1),跨径为圆曲线的弦长。
由于该分离式立交桥第一跨与江宁—铜山公路斜交75°,以该孔为标准孔,纵轴线与墩轴线夹角α2=75°、α1=105°桥纵轴线与圆曲线半径夹角βi=arcccos Li/2R式中:Li—第iR—路中线的圆曲线半径;βi=arcos16/2×800=89°25′37.3″β1=β2=β3=β4=89°25′37.3″θ=2βi=178°51′46″α3=θ-α2=178°51′46″-75°=103°51′14.6″α3=180°-103°51′14.6″=76°08′45.4″由计算得知,如跨径相同,各跨板的斜交角度略有不同。
铁路斜交框架立交桥的空间分析
铁路斜交框架立交桥的空间分析卫 星,强士中(西南交通大学土木工程学院,四川成都 610031)摘要:铁路斜交框架立交桥是铁路跨越公路时采用的一种桥梁形式。
目前斜桥计算理论尚未形成完整的理论体系,这给铁路斜交框架立交桥的设计与施工带来一定的困难。
文章介绍了铁路斜交框架立交桥的空间有限元分析方法,并结合分析结果得出了铁路斜交框架桥的空间受力特点,进而对铁路斜交框架桥钢筋布置提出几点要求。
文章最后以一座实桥为例对空间分析方法进行说明。
关键词:铁路桥 斜交框架 空间分析 有限元中图分类号:U441+15 文献标识码:A 文章编号:100321995(2004)0520003202 在我国,斜交桥是20世纪80年代以后才逐渐发展起来的,由于其受力复杂一般较少采用,主要应用于对线型要求较高的高速公路及城市立体交通。
铁路跨越公路时大都采用正交框架式结构(地道桥)。
随着线路等级的提高与高速公路的大规模修建,铁路跨越公路时将不可避免地采用斜交框架立交桥。
就目前而言,关于斜桥的计算理论,国外国内都尚未形成完整的理论体系,无论是理论解析方法,还是数值解析方法,还都处于研究阶段。
斜桥计算中的许多关键问题仍然认识模糊,其设计理论与方法、力学特点、构造特点、施工要点均不很明确,有关规范也没有对此作出明确的条文规定。
这种现状给斜交框架桥的设计与施工带来一定的困难。
1 铁路斜交框架桥的空间分析对于铁路斜交框架桥必须考虑其空间效应,因此对此类结构的受力分析,一般应借助于通用的有限元分析软件,建立桥梁的空间计算模型来实现。
有限元分析的计算精度往往与单元的划分方式、划分密度有关。
单元划分的不当,往往带来某些部位应力的突变,对于铁路斜交框架桥,其斜交角越小,这种突变越多、越明显。
因此在有限元数值分析中应从结构的实际出发,从实际结构到有限元模型的简化要合理,同时应注意各种单元的适用范围,选择恰当的单元类型,避免网格划分带来的误差。
单元网格应足够细,特别是在结构突变的位置。
一座变宽度的弯、坡、斜立交桥的设计
( R=70 0n圊曲 卜 卜— —— L— L _
边 ( ) 一Q
边 ( ) 一b
== = === == 一
边( ) 二b
== = == = == = =
卜 — —』 L —— .
3
边( ) 三b
= == 目= 一
卜 L
卜————盥L——— } _ L
由于多方面 因素的 限制 ( 比如 为了立交 功能需要 或地形 、 线形 的影 响等 等 ),为了总体立 交方案布 设 的需 要而不得 已设置 了一些 异形桥梁 。有 的是位 于宽度 渐变范 围 内的, 有 的是位于弯 道上 的等 等 ,给桥 梁设计 带来一定 的难度 。
本 文 结 合 福 建 山 区 高 速 公 路 上 的 一 座 立 交 桥 梁 的 工 程 实
思路 。
关键词 :立 交桥梁 ; 变宽 ;弯、坡 、斜
互 通式立 交总体方 案布置 时应 对立 交范 围的桥梁布 置
有一 定的考虑 ( 尽可 能减少桥 梁的设置 难度 )。但往往 即
不算太 小 ,尚可通过 弯桥直 作的方法 解决弯 道的 问题 ,为 了简化 设计 、节约造 价及方 便施工 ,本桥 决定采用预 制空 心板结构 ( 图2 )。 见 、3
图1桥梁平面位置图
( = Om , B为各跨 径 对应 的圆心 角 , B: ( / /Ⅱ× R7O ) LR 10 8 ),L 跨径 值 。则2 m 为 0 中跨 对 应 的 △d 7 0 ( O = 0 × 卜C S
(2 / 0 / . 4 10 2 ) : . 7 , 1 m 跨 对 应 的 △ 0 7 0 3 1. 8/ ) 0 0m 3边
1 4墩、台横 向轴 线的设计 .
道路立交设计PPT课件
子叶式立交
是用两个小环道来实现车辆左转的T形立交
优点:全互通式,造型 美观,只需要一座构造 物,造价较低;
缺点:绕行路线长, 行车不如喇叭式方便, 正线存在交织;
子叶形立交
适用: 远期规划为四路苜蓿叶形立交前期工程 布线以使正线下穿为宜
Y形立交
半定向Y形
定向Y形 三层式定向Y形
三层式半定向Y形
• 均匀分散交通 • 满足交织路段长度要求 • 满足信号和标志布置 • 驾驶顺适的要求
公路互通式立交间距标准(公里)
地 大城市、重 一般 点 要工业区 地区
公
5-10 15-25
路
最大 间距
30
最小 间距
4
城市道路互通式立交间距标准
• 城市道路的<公路
正线速度(km/h) 80
60
50
最小间距(km)
实例一 实例二
苜蓿叶式立交
标准型
带集散车道型
• 最古老的形式,适用于高速间立交和城市外环 • 优点:结构物少,形式美观, • 缺点:左转绕行距离长,占地也较大
苜蓿பைடு நூலகம்形
上下层之间用匝道或其他方式连接的立体交叉称为互通式立交。 根据交叉处车流轨迹线的交错方式和几何形状来分类: 上海市槽溪路、沪杭铁路立交桥 每条匝道都从一个指定路口直接连接另一指定路口而不通向其他道路。 在相交路线的交叉处,仅需建造供直行方向车流通行的立交桥. 主要道路与一般道路交叉,以五条以上道路为宜 保证主线直通,交通组织方便,但次要道路通行能力和车速受影响,左转车辆绕行距离长 按相交道路的条数划分:三条路立交、四条路立交、多条路立交 相交道路空间分离,上下道路有匝道连接的 但占地较大,喇叭口应设在左转弯车辆较多的道路一侧,以利主流方向行车。 互通式立交的类型(一) 行驶路线清楚,转向明确,行驶路线短,通行能力高 适用于城市路网密度大,交叉口问距短的条件 相交道路的性质、任务和远景交通量 每个方向都采用立体交叉。 适用:某一方向左转车量较多的情况 在相交路线的交叉处,仅需建造供直行方向车流通行的立交桥. 在相交路线的交叉处,仅需建造供直行方向车流通行的立交桥. 根据交叉处车流轨迹线的交错方式和几何形状来分类: 每条匝道都从一个指定路口直接连接另一指定路口而不通向其他道路。
斜拉大桥设计范文
斜拉大桥设计范文斜拉大桥是一种新型的桥梁结构,其独特的设计和建造方式在近年来得到了越来越广泛的应用。
斜拉大桥在连接两个相对较远的地点时,可以提供更高的通行能力和更好的结构稳定性。
本文将探讨斜拉大桥设计的原理和几个成功案例,以及一些常见的斜拉大桥设计细节。
斜拉大桥的设计原理是利用拉索向两端支撑。
拉索是由高强度钢丝组成的缆索,可以承受大量的拉力。
在斜拉大桥中,拉索将通过塔或桥墩固定,并通过系节点与桥面连接。
这种设计方式使得桥面能够承受悬挑跨度的重量,并将其转移到拉索上。
斜拉大桥的设计还考虑了桥面荷载的分布和结构的稳定性,从而确保桥梁的安全和可靠。
斜拉大桥的设计需要考虑多个因素,例如地理环境和桥梁跨度。
斜拉大桥通常适用于跨越较长的距离,因为其设计能够提供更好的结构稳定性。
此外,斜拉大桥的设计也需要考虑到风荷载和地震荷载等外力,以确保桥梁的安全性。
在斜拉大桥的设计和建设中,有一些成功的案例可以作为借鉴。
其中著名的例子包括日本的“明石海峡大桥”和美国的“金门大桥”。
这些桥梁都采用了斜拉桥的设计方式,并且在建成后成为了当地的重要地标。
这些成功案例的经验教训可以帮助我们更好地理解斜拉大桥的设计和建设。
在斜拉大桥设计中,有一些细节需要特别注意。
首先,拉索的设计需要考虑到其承受的拉力以及可能的锚固和支撑方式。
其次,桥面的设计需要考虑到荷载分配和结构的稳定性,以及预留的膨胀缝和维护通道等。
最后,斜拉大桥的塔或桥墩的设计也需要考虑到其稳定性和荷载承载能力。
总之,斜拉大桥是一种新型的桥梁结构,其独特的设计和建造方式使其成为连接两个相对较远地点的理想选择。
斜拉大桥的设计原理是利用拉索向两端支撑,从而提供更高的通行能力和结构稳定性。
斜拉大桥的设计需要考虑多个因素,包括地理环境和桥梁跨度等。
成功的案例可以为我们提供宝贵的经验教训,并帮助我们更好地理解斜拉大桥的设计和建设。
在设计中,需要注意拉索、桥面和塔或桥墩等细节。
通过合理的设计和建造,斜拉大桥可以成为一座安全、可靠且美观的交通设施。
一种用于十字路口的桥梁路研究
一种用于十字路口的桥梁路研究一种用于十字路口的桥梁路,该用于十字路口的桥梁路包括引导路、桥梁路、正常路、左右转弯路、桥墩、护栏,所述的引导路延伸到桥墩上并与位于桥墩上的桥梁路相连接,桥梁路的两侧设置有护栏,正常路位于桥墩下方与桥梁路在空间上垂直相交,左右转弯路位于引导路的两侧并分别延伸到与正常路相交。
本實用新型通过采用十字路口桥梁路,在不使用交通信号灯的条件下解决了交通疏导问题,避免了交通事故的发生。
标签:十字路口桥梁路交通疏导0桥梁概况桥梁指的是为道路跨越天然或人工障碍物而修建的建筑物。
桥梁一般讲由五大部件和五小部件组成,五大部件是指桥梁承受汽车或其他车辆运输荷载的桥跨上部结构与下部结构,是桥梁结构安全的保证。
包括:(1)桥跨结构(或称桥孔结构.上部结构)、(2)桥梁支座系统、(3)桥墩、桥台(4)承台(5)挖井或桩基。
五小部件是指直接与桥梁服务功能有关的部件,过去称为桥面构造。
包括:(1)桥面铺装、(2)防排水系统、(3)栏杆、(4)伸缩缝、(5)灯光照明.[2]大型桥梁附属结构还有桥头堡,引桥等设置。
桥梁按照结构体系划分,有梁式桥、拱桥、刚架桥、悬索承重(悬索桥、斜拉桥)四种基本体系。
按用途分为:公路桥、公铁两用桥、人行桥、舟桥、机耕桥、过水桥。
1十字路口交通控制方法通常,解决十字路口的交通问题通常用红绿灯,但是红绿灯的作用能力有限,交通事故依旧频发。
2十字路口桥梁路2.1背景技术目前,众所周知,伴随着城市的发展,交通问题日益严重,交通十字路口车辆的疏导工作显得日益重要。
2.2桥梁形式一种用于十字路口的桥梁路包括引导路、桥梁路、正常路、左右转弯路、桥墩、护栏,所述的引导路延伸到桥墩上并与位于桥墩上的桥梁路相连接,桥梁路的两侧设置有护栏,正常路位于桥墩下方与桥梁路在空间上垂直相交,左右转弯路位于引导路的两侧并分别延伸到与正常路相交。
进一步,所述的引导路为沥青混凝土路。
进一步,所述的桥梁路下层采用钢筋混凝土结构,上层铺设沥青混凝土。
十字路口道桥系统
交叉路口车辆及行人地下分流系统技术领域本发明是一种交叉路口车辆及行人地下分流系统。
背景技术为解决交通拥塞问题,通常需要兴建大量的立交桥,但是建立交桥占用地表空间大、消耗大量的水泥、钢材等建筑材料,投入建设资金多,而且对市容整体环境的破坏等也非常严重。
目前,路口交通设施大体可分为以下几类:1.全地表平面型。
2.全立交型。
3.半立交型。
虽然这些设施在现实生活中仍然发挥着巨大作用,但是随着社会的发展与进步,各种车辆不断增多已经显现出以上交通设施的种种不足和弊端。
首先,全平面型路口主要是由禁行红灯、允行绿灯组成控制着交通。
因为在车辆左转时严重影响对面直行车辆的通行,所以很多路口又增加了左转允行和禁行灯。
这样虽然解决了左转车对其它直行车辆的影响,但是却对各个行驶方向都增加了两倍的等候时间。
全平面型也包括没有红绿灯控制的转盘型路口,这种随机自由调节型的路口,在车辆和人流多的时候,是交通事故的多发点。
第二种是全立交型,这似乎是体现交通现代化的一种标志。
但是它除了需要占用广阔的地表面积、投入大量的建设资金,消耗大量的水泥、钢材等建筑材料外,对于已经形成一定规模的大中城市,特别是对历史悠久、古老文明的城市而言,立交桥外观与城市的风貌很不协调,兴建立交桥有时还要拆除周围的许多建筑施工难度大、周期长、成本很高。
第三种是半立交型,它包括由地表与高架、地表与半地下的不交叉直行立交桥。
例如北京三环上的桥。
不论是全立交桥还是半立交桥,虽然在解决交通拥挤方面起到了非常积极的作用,由于它们都需要一个较长的引桥、左转桥往往还需要向右迂回一个大圈,所以这两种桥对环境的破坏以及对资源的消耗也是巨大的。
例如象长安街这样的干线,如果每个路口都修建地上立交桥,结果是难以想象的。
发明内容本发明提出了一个全新的解决方案:交叉路口车辆及行人地下分流系统。
本发明解决上述问题所采取的技术方案是:在地表以下设置两层车辆左转地道,以及人行通道。
左转车辆包括小型汽车和自行车将要行至路口时,先并道至左转线内行驶,然后进入左转地道入口,沿下坡引桥进入通道左转。
道路环形交叉的斜拉环形桥设计构思
道路环形交叉的斜拉环形桥设计构思
周海智
【期刊名称】《上海公路》
【年(卷),期】2001(000)004
【摘要】本文介绍了道路环形交叉的空间环形桥方案的新构思,采取环形高架桥以适应水上通航要求.桥面由内外加劲圈梁支承.外圈梁支承在桩基上,内圈梁由斜拉索吊挂在环形桥中心的塔架上,塔架顶端设置观光游览用餐厅.将斜拉环形桥设计成为所在地区的标志性建筑之一.
【总页数】2页(P27-28)
【作者】周海智
【作者单位】上海同济规划建筑设计研究总院,200092
【正文语种】中文
【中图分类】U4
【相关文献】
1.城市道路环形交叉口改造设计r——以荆州小北门交叉口为例 [J], 陈波;毕小勇
2.道路平面交叉口中环形交叉口设计 [J], 王扬振
3.基于环境与结构的大跨度斜拉桥桥塔造型设计构思 [J], 李文勃
4.巢湖大桥组合梁斜拉桥的设计构思与关键技术 [J], 李文勃
5.城市道路环形交叉口的改造设计 [J], 高欣;朱荣军;金文刚
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斜弯桥设计分析简介
2)假定斜梁桥为各向异性平行四边形板,计
算:
抗弯刚度比
4 Jy
Jx
扭弯参数
G( JTx JTy )
2E Jx Jy
宽度与跨径比参数 b
• 在扭矩荷载作用下,采用中间点铰支承,各项 内力均比全抗扭支承大得多。
2006年5月
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四、斜板桥的钢筋布置及构造特点
1. 桥梁宽度较大时,纵向钢筋,板中央垂 直于支承边布置,边缘平行于自由边布 置;横向钢筋平行于支承边布置。
2006年5月
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2006年5月
29
2. 窄斜板桥。纵向钢 筋平行于自由边布 置;横向钢筋,跨 中垂直于自由边布 置,两端平行于支 承边布置
• 结构力学单梁计算+横向分布理论(基于平面)
– 我国有些学者1980年代研究发表 – 斜桥不满足影响面截面形状大致向同的基本要求,
因此精度低,不推荐
2006年5月
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二、斜梁桥常用计算方法
• 区分恒载与活载的不同特点
– 一期恒载基本不需要考虑斜的问题 – 活载必须考虑斜交引起的空间性
• 计算正桥内力 斜桥修正系数(基于空间)
2006年5月
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2、查表计算均布荷载作用下的内力
根据有限元参数分析结果提出的内力计算数表, 比上述Olsen粗略方法精确 ,但是计算稍微复杂 1)正交方向上单位板宽上的主弯矩表示成
M1 K1ql 2 M 2 K2ql 2
K:两个主方向的弯矩 系数 ,根据斜角查表
2006年5月
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2)钢筋方向的弯矩通过坐标转换获得
• 斜交各向异性板,与斜支承各向同性板一样, 位移微分方程无法解析求解。
• 通过数值法或者模型试验,可以求得斜交异性 板的位移分布。
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第49卷第4期2017年12月郑州大学学报(理学版)J.Zhengzhou U niv. (Nat.Sci.Ed.)Vol.49 No.4Dec.2017斜拉式半立交十字路口概念设计研究甘露1’2,郑元勋1(1.郑州大学水利与环境学院河南郑州450001; 2.东南大学土木工程学院江苏南京210000)摘要:通过对现有的两相位信号控制十字交叉路口的交通流线分析,基于消除左转的思想提出斜拉半立交的概念设计:将左转车流全部环形立交;环形立交在交叉口不设置墩柱,在交叉口设置斜拉索塔;左转车道纵坡3%,从交 叉口 200 m处提升至立交桥高度.在进行基础设计后采用P T V-V IS S IM微观仿真软件进行仿真分析,输出行程时间 与延误时间并与不设置半立交的两相位控制十字交叉路口进行对比分析.结果表明:建立斜拉式半立交后,在两相 位信号控制的十字交叉口中直行与左转车流的行程时间与延误时间明显降低,提高了交叉口通行能力.关键词:消除左转;斜拉;半立交;行程时间;延误时间中图分类号:U412.3文献标志码:A文章编号:1671-6841(2017)04-0119-07D O I:10. 13705/j. issn. 1671-6841. 2016349〇引言近年来,由于城市汽车保有量剧增,大中城市内部在高峰期出现拥堵的现象日益严重.城市道路中交叉 口又是城市道路的交通瓶颈,交叉口事故的发生占城市事故发生的一半,由于交叉口拥堵造成的延误约为总 延误的l/3[n.基于交叉口在城市道路交通中的重要性,国内外专家学者对交叉口进行了具体的分析,其 中左转车流对交叉口交通的影响最为明显,平面交叉中左转车流比例对交叉口通行能力有着重要的影响,消 除交叉口左转车流能够一定程度上改善交叉口的交通情况[34].但目前针对消除左转主要采用的是在信号交叉口设置专门的左转相位[5]或用立体交叉代替平面交叉,但专门设置左转相位会增加信号周期与红灯时长,降低了通行效率[6].而全立体交叉会增加城市道路用地面积以及城市道路的造价.本文基于在平面交叉口消除左转车流的思想,拟建立将左转车流进行立交的斜拉式环形半立交.该种立 交方式将左转车流从交叉口分离,减少了交叉口冲突点的数量,并采用斜拉模式,减少了立交桥在交叉口的 墩柱,大大降低了对行车视距的影响.本文在对该种交叉口进行概念设计的基础上,采用微观仿真软件PTV-V IS S IM分析输出行程时间与延误时间,在同等条件下与不设置半立交的路口进行对比分析.1十字交叉口交通特性分析通过对无信号十字交叉口的交通流线分析发现十字交叉口冲突点总数为32个[7].两相位信号控制是指 在一个信号周期内交换两次通行权(如图1).根据我国交通规则,两相位信号控制时,同一方向直行车流与 左转车流在同一相位行驶,右转车流不设置信号灯,绿灯时,左转车流可以在不影响直行车流的情况下进行穿插行驶[8].在两相位信号控制时,两交叉道路的车流通过信号灯隔开,其路口交叉点(不计人分流合流)情况如图 2,此时交叉口相交点只有两个,相比无信号控制的交叉口相交点大大减少.在两相位控制的基础上,如果消除左转车流的影响,在十字交叉口理论上将不存在相交点,交通情况将 得到很大的改善.收稿日期=2016-11-30基金项目:河南省教委自然科学基金项目(16A5S0001);河南省交通运输厅科技项目(2014k37-2);河南省交通运输厅科技攻关项目(2013-2-12).作者筒介:甘露(1996 —),男,安徵安庆人,主要从事道路桥梁相关研究,E-mail:marcganchina® 163. com;通讯作者:郑元勋(1978 —),男,河南驻马店人,副教授,主要从事道路桥梁相关研究.120郑州大学学报(理学版)第49卷2第一相位第二相位图1两相位信号控制图Fig. 1Two-phase signal control chart图2 —个相位情况下相交点流线Fig. 2A phase of the inte rsection po in t of the flow lin e2斜拉式半立交初步设计2.1斜拉式半立交的提出斜拉式半立交即将左转车流进行环形立交(相当于将环形交叉口环岛上移至一定高程),同时左转环形 立交采用中间设立斜拉索塔斜拉环形立交.通过对两相位信号控制十字交叉口的分析发现消除左转将会 使得交叉口的交通环境得到很大改善,因此本文基于消除左转的思 想提出斜拉式半立交(如图3).图中交叉口中间建立斜拉索塔斜拉左转环形车道,左转车辆通 过左转车道上升至环形立交并与在环形交叉口中行驶方向相同,绕 环形立交逆时针行驶至出口 .2.2斜拉式半立交设计2.2.1左转车道设计根据城市道路设计规范[9]规定,道路纵坡 不宜小于0. 5%,道路最大纵坡限制见表1.在本文拟建立的斜拉式 半立交中,左转车道逐渐上升至环形立交的高度6 m ,其纵坡度采用 3%,左转车道桥墩采用双支座独柱墩,增加桥下净空.2.2.2左转环形立交设计本文拟建立的环形立交相当于环形交叉口的绕岛行驶,其内半径即可视为环形 交叉口环岛半径,根据城市道路设计规范规定,环形交叉口最小环岛半径限制如表2.本文拟建立的左转环 形立交采用内半径37.5 m ,外半径45 m ,车道宽度为7.5 m .图3 斜拉式半立交立体图Fig. 3 Trapezoidal sem i-collapsingthree-dim en sional illu s tra tio n表1最大纵坡度Tab. 1M axim um lo n g itu d in a l slope计算行车速度/ ( km • h _1 )最大纵坡 推荐值/%最大纵坡度 限制值/%8046605750 5. 540683079208表2 环形交叉口中心岛最小半径Tab. 2M axim um lo n g itu d in a l slope环岛行车计算速度/( k m *h _1 )横向力 系数|J L最小环岛半径/m350. 1850300. 1835250. 1625200. 14202.3斜拉式半立交的优势本文拟建立的斜拉式半立交具有的优势有:1)将左转车流从交叉口中分离,减少了交叉口冲突点:减小 了车辆发生大角度碰撞的可能;减少了车辆排队,增加通行能力,减少车辆延误;2)左转环形立交采用斜拉 式,减少了桥墩的数量,对行车视距影响较小,保证行车安全.3)左转进行环形立交增加了直行车辆的实际第4期甘露,等:斜拉式半立交十字路口概念设计研究121绿灯时长,较普通平交路口相比增大了交叉口的通行效率.3PTV -VISSIM 仿真分析3.1PTV -VISSIM 仿真流程及基础数据3. 1. 1 V IS S IM 仿真流程PTV -V IS S IM 微观仿真所需要的基本数据包括:车道布置及宽度、交通构成、交通 量及交通量分配以及信号灯配时情况,其仿真过程分为4个步骤[1°]:1) 根据设计情况布置路网背景平面图,布置车道及路段连接;2) 设定交通构成情况及每个路口交通组成与分配;3) 设定交叉口信号灯形式及配时;4) 设定输出结果类型并运行仿真.3.1.2 V IS S IM 仿真基础数据本文拟建立的仿真分析中基础数据为:车道为双向6车道,单车道宽度为 3.75 m ;交通构成考虑城市交通情况采用:小汽车0.88,客车0. 1,货车0.02;仿真建模采用两主路相交,交通 量均采用左转500辆/h 、直行400辆/h 、右转400辆/h ;信号灯采用两相位信号控制,信号周期120 s ,绿灯时 间45 s ,黄灯3 s ,相交道路绿灯间隔10 s .3.2仿真分析本研究在基于基本数据及道路平面图(如图4,半径为45 m )建立 两次仿真分析,分为普通两相位信号控制十字交叉口仿真分析与斜拉式半立交两相位信号控制十字交叉口仿真分析,输出仿真评价文件为4个方向 直行道路、4个左转道路行程时间及平均延误时间评价值.在仿真结果中, 输出开始时间为120 s (前期车辆未进入交叉口),记录时间间隔30 s .3. 2. 1仿真假设假设车辆进入路网后各行其道,不进行车道变换;不考虑行人及非机动车的影响;车辆在交叉路口不允许进行掉头,掉 头需行驶出交叉口路网.3. 2.2 两相位信号控制十字交叉口仿真分析在本研究中,十字交 叉路口采用两相位信号控制,在一个信号周期内交换两次通行权,第 一相位为东西道路直行与左转,第二相位为南北道路直行与左转,所 有右转车流不设置信号灯,根据所有基础设计建立仿真路网如图5,仿 真运行如图6.图4仿真分析路网背景平面图F ig. 4S im ulation o f road network background plan图5 仿真路网F ig. 5S im ulation road network#图6仿真运行F ig. 6S im ulation run在运行仿真后,输出文件包含4个直行道路行程时间(如表3 )、4个左转行程时间(如表4)及平均延误 时间(如表5).3. 2.3两相位信号控制斜拉式半立交交叉口仿真分析在建立斜拉式半立交后,左转车道纵坡度为3%, 到达交叉口时左转车道高度为6 m ,左转车流沿环形立交逆时针行驶至出口.另外,左转车流从交叉口分离122 郑州大学学报(理学版)第49卷表3直行车流行程时间Tab.3S traight tra vel tim e仿真时间A南北直行北南直行东西直行西东直行行程时间A车辆数/辆行程时间A车辆数/辆行程时间A车辆数/辆行程时间A车辆数/辆12020. 2324. 320073. 91 1800029. 9178. 64111. 11 24029. 6790. 9635. 110927 30051. 0959. 7686. 54144. 31 36019. 250026197.44 42051. 1681. 180000 48020. 5435. 1292.43153. 52 54093. 7465. 11034. 59144. 92 60038. 1828. 61033. 9488. 76全部41. 14658. 64550. 335103. 824表4左转车流行程时间T ab.4T ravel tim e of le ft仿真时间A南左转北左转东左转西左转行程时间A车辆数/辆行程时间A车辆数/辆行程时间A车辆数/辆行程时间A车辆数/辆12024. 6437. 130000180000030. 19109.43240105. 9395. 3500108.413000000685117. 55360159. 71156. 3262. 5297. 31420209. 7199184487. 24480165. 6393. 650000540000069. 26138. 72600148. 4270431. 41132. 63全部112. 81487. 42056. 227112. 919表5 延误时间T ab.5 D elay tim e直行延误情况左转延误情况10具H、」1曰J/s延误时间/s车辆/辆延误时间/s车辆/辆1200511. 3718021. 31128. 21224052. 61970. 81130048. 2790. 1636053.41891. 11142034. 51142. 61648091. 214101. 8854035. 51641. 1760016. 62089. 09全部42. 012161. 287出去,此时,交叉口左转车流不再由信号灯控制,两相位信号灯的第一相位为东西直行,第二相位为南北直行.其他的控制条件与两相位信号控制十字交叉口相同.根据基础数据设计仿真路网如图8,仿真运行如图9.在运行仿真后,输出文件包含4个直行道路行程时间(如表6)、4个左转行程时间(如表7)及平均延误 时间(如表8).第4期甘露,等:斜拉式半立交十字路口概念设计研究123图7仿真路网F ig. 7S im ulation road network图8仿真运行F ig. 8S im ulation run表 6直行车流行程时间T a b. 6Travel tim e o f straight tra ffic仿真时间/s南北直行北南直行东西直行西东直行行程时间/s车辆数/辆行程时间A车辆数/辆行程时间A车辆数/辆行程时间A车辆数/辆12020. 6234.7900001800030335.2961. 8824020.74371232.4721. 913000020. 81000036039. 1828. 3326.4341. 1842020. 510090.210048022. 2530.91127134. 3854060. 57101. t5 20022. 1260022. 2443. 11432.4831. 911全部34. 93138.25534. 52939. 9384仿真结果对比仿真结果的对比是将两相位信号控制的十字交叉路口的仿真结果与斜拉式半立交两相位信号控制的十字交叉路口仿真结果对比,得出在建立斜拉式半立交后,在行程时间方面与延误时间方面得到改善的程度.表7左转车流行程时间T a b. 7Travel tim e o f tu rn in g le ft tra ffic仿真时间/s南左转北左转东左转西左转行程时间八车辆数/辆行程时间/s车辆数/辆行程时间A车辆数/辆行程时间/s车辆数/辆12028. 9638. 8628.2228. 6218030. 0438.0843. 9236. 9524028.4429.4330. 9529. 9430028. 0643.5729. 6836.4436033. 6242.4637. 1432. 9642029. 5429.7238. 7628. 5248029. 7442.2629. 5329. 7454028. 1228.7441. 3535. 6360029.4530.5828.4230. 34全部29.23737. 15034. 33732.634124郑州大学学报(理学版)第49卷表8延误时间Tab. 8Delay time仿真时间/s 直行延误情况左转延误情况延误时间A 车辆/辆延误时间/s 车辆/辆1208.5112. 81618025. 317 4.61924011.91601630024.516 3.72536013. 8114. 81842019.917 2.914480 6.7163. 81754021. 323 3.01460017.618 2.919全部17. 31453.21584.1 直行车流行程时间对比两次仿真结果对比如图9.通过对比分析可以明显看出:在设立斜拉式半立交后,各直行方向的行程时 间均有明显降低.4.2左转车流行程时间对比两次仿真结果对比如图10.虽然斜拉式半立交左转车流绕行距离变大但是由于左转分离出交叉口减少 了左转车流与直行车流的冲突,通过对比分析可看出在建立斜拉式半交后左转车流行程时间依然得到了 巨大改善.4.3 延误时间对比分析两次仿真结果对比如图11.图9 直行车流行程时间对比Fig . 9 Travel time contrast ofstraight traffic图10 左转车流行程时间对比Fig . 10 Travel time contrast of turningleft traffic图11 延误时间对比Fig . 11 Contrast of delay time通过对比分析可以看出,建立斜拉式半立交后,直行车流与左转车流的延误均得到了改善,左转车流改 善程度较直行车流改善程度较高,这是由于左转车流在斜拉式半宣交中不存在与直行车流的冲突点.5结论通过分析,本文建立的半立交有利于增加交叉路口的通行能力及行车安全性,斜拉式的设计有利于减少交叉口桥墩数量,增加行车视距,保证了行车安全性,同时桥梁造价要低于全立交设计.但是,本文建立的半 立交相比平面交叉占地面积稍大,造价更高.总而言之,本文建立的斜拉式半立交是介于平面交叉与立体交叉之间的一种交叉模式,它的建立有助于 增加交叉口通行能力,降低事故率且造价低于立体交叉设计.第4期甘露,等:斜拉式半立交十字路口概念设计研究125参考文献:[1]王英杰,宋涛.城市交叉口 ¥面立交交通组织机理及应用研究[J].交通科技与经济,2015,17 (4) :52 -55.[2]郭玮,王东亮,王京京,等.基于单元概率重要度的黄标车限行策略研究[J].郑州大学学报(理学版),2014,46(2) :120-124.[3]陈小鸿,叶彭姚.交叉口左转车流比例对路网运行效率的影响[J].同济大学学报(自然科学版),2008,36(8) :1067 -1072.[4]张超,董满生,郑元勋.基于分布理念的前导型交叉口的概念设计[J].公路,2015(11) :44 -46.[5]朱耀兵面交叉口禁左交通组织研究[J].公路工程,2010,35(4) :171 - 174.[6]江文—种新型的城市道路半立交方案的可行性研究[D].上海:同济大学,2008.[7]徐吉谦.交通工程总论[M].北京:人民交通出版社,2002.[8]宋现敏,孙峰,王殿海.两相位交叉口车辆冲突延误模型[J].吉林大学学报(工学版),2009,39(2) :326 -330.[9]中华人民共和国建设部.城市道路交通设计规范(GB 50220-95) [S].北京:中国计划出版社,1995.[10]鲁相林,楼晓昱,许佳.交通微观仿真软件VISSIM在交叉口优化中的作用[J].中外公路,2007,27(5) :13 - 15.Conceptual Design of Semi-stayed Overpass IntersectionGAN L u1,2, ZHENG Yuanxun1(1. School of Water Conservancy and Environment, Zhengzhou University, Zhengzhou450002, China;2. School of Civil Engineering,Southeast University, Nanjing 210000 , China)Abstract :The traffic flow of two-phase signal control intersection was analyzed. Based on elim inating lefttraffic a conceptual design of cable-stayed interchange was proposed. A ll left traffic should be eliminatedthrough interchange design. There should be no any pier set at the intersection, but a pylon. Left-turnla n e^longitudinal gradient would be 3% , and the height of interchange would be increased from 200m.A fter the basic design, the simulation results were analyzed by PTY-YISSIM micro sim ulation software,and the output travel time and delay time were compared w ith the output of the two-phase control crossroads without half-crossing. The results showed that after the interchange, the travel time and delay timeof the straight and left turn traffic in the crossroads controlled by the two-phase signal were obviously reduced ,and the traffic capacity of the intersection was improved.Key words :left elim ination ;the o b liq u e; h a lf interchange; travel tim e; delays(责任编辑:王浩毅)。