单索面钢混组合箱梁斜拉桥设计与分析

单索面钢混组合箱梁斜拉桥设计与分析

钢混组合箱梁斜拉桥是适用于单索面斜拉桥的一种新型桥梁结构形式,越来越多地应用于桥梁工程建设。本文以舟山市富翅门大桥—单索面钢混组合箱梁斜拉桥为工程实例,在对所在地区的地形地貌、工程地质、气候气象、水文条件、地震及通航净空等进行分析的基础上,讨论了富翅门大桥合理桥位的选择和桥型方案的设计构思,并确定主桥跨径以340米较为合适。

在此基础上,选择单索面双塔钢混组合梁斜拉桥方案、单索面双塔混凝土梁斜拉桥方案、双索面独塔钢箱梁斜拉桥方案等三种桥型方案,从通航安全、技术难度、抗风性能、耐久性、景观效果、工程造价等方面进行了技术经济比选。单索面双塔钢混组合梁斜拉桥具有结构受力性能好、施工风险低、景观效果好、造价适中和结构耐久性好等优点,最终确定单索面双塔钢混组合梁斜拉桥为推荐方案。

根据确定的桥型,对其进行了细部结构设计,包括结构支承体系、主塔及基础型式、斜拉索方案、剪力连接件以及结构耐久性设计。对主桥进行了结构计算分析,建立斜拉桥的空间有限元模型,主梁、桥塔采用空间梁单元模拟,斜拉索采用空间杆单元模拟,利用有限元程序对主梁、主塔墩的内力、应力、位移、斜拉索索力以及抗震进行进行了计算及分析,并对主桥施工期、运营期结构稳定性及抗风稳定性进行了计算分析。

结果表明:主梁、主塔及斜拉索在施工阶段和运营阶段的内力、应力、位移等静力性能及抗风稳定性均能满足规范要求。最后对本桥的施工方案进行了简要的介绍,并对施工关键技术进行了论述。