公铁两用跨海大桥结构设计ppt

5.1 元洪航道桥
➢ 主梁
公路钢桥面横断面布置
带副桁的“N”形桁架； 桁高13.5m； 节间长度14m； 主桁间距15m； 公路、铁路均采用整体钢 桥面板；
5.1 元洪航道桥
➢ 主梁
公路结合梁横断面布置
带副桁的“N”形桁架； 桁高13.5m；节间长度 14m；主桁间距15m； 公路采用结合梁，混凝土板 厚40cm； 铁路采用整体钢桥面板；
81.1
70.2
70.2
成桥或施工状态，主梁的颤振临界风速均超过检验风速，
满足规范要求。
5.1 元洪航道桥
➢ 风车桥耦合分析
200km/h动车响应评定
项目
风速（m/s）
脱轨系数
安全性
轮重减载率
横向力(KN)
横向加速度（m/s2）
竖向加速度（m/s2 ）
舒适度
横向舒适指标SP
竖向舒适指标SP
长屿岛
小练岛
大练岛
平潭岛
大练岛
平潭岛
4.2 平面设计
➢ 平面线形
减小桥轴线法线与水流夹角，满足通航要求；
避免过多弯折和绕行，提升服务水平；
减少征地拆迁，节省工程投资；
4.3 纵断面设计
满足各通航孔的通航净空要求； 满足铁路线路规范及两侧接线要求；
4.4 横断面设计
航道桥
引桥
4.5 桥跨布置
➢ 全桥局部效果图
五、桥梁主体结构
元洪航道桥 鼓屿门水道桥 大小练岛水道桥 深水高墩区引桥 浅水及陆地高墩区引桥 陆地低墩区引桥 铁路路基
5.1 元洪航道桥
➢ 总体布置
桥跨布置：（132+196+532+196+132）m斜拉桥； 主梁公路面：有索区为钢桥面板、无索区为混凝土桥面板；
公铁两用跨海 大桥结构设计
2013年 12月
一、工程概述 二、建设条件 三、主要技术标准 四、总体设计
五、桥梁主体结构设计 六、桥梁附属及其他工程 七、指导性施工组织设计 八、工程预算
一、工程概述
项目概况 设计范围
一、工程概述
项目位于福建省中东部。
福州市
平潭海峡公铁大桥
平潭公路桥
平潭岛
一、工程概述
松下
港
口
航
道
1
山前作业区
牛头湾作业区
规划航道
3 2
4
平潭岛
2.4 通 航
通航净空尺度及桥跨
B1 B1
B
H H
航道等级 通航孔布置 通航净空BxH(m) 通航孔桥跨 (m)
备注
50000t
单孔双向 单孔单向
461×52.1 260×52.1
532
元洪航道
336
大~小练岛水道
5000t 500t
单孔双向 双孔单向
246×40.91 75×19.7
364 2x168
鼓屿门水道 北东口水道
2.5 工程地质
覆盖层主要为淤泥及砂土，厚度变化大，最大覆盖层达40m； 基岩主要为花岗岩、流纹岩、凝灰岩、英安岩和火山角砾岩。 。
2.5 工程地质
不利地质条件
➢ 球形风化 ➢ 危岩与崩塌 ➢ 断裂破碎带和节理裂隙带
三、主要技术标准
铁路技术标准 公路技术标准
3.1 铁路技术标准
➢ 双线I 级铁路 ➢ 设计速度：200km/h ➢ 最大纵坡：13‰
3.2 公路技术标准
高速公路双向六车道 设计速度：100 km/h
四、总体设计
桥位概况 平面设计 纵断面设计 横断面设计 桥跨布置
4.1 桥位概况
松下
松下
人屿岛
➢ 实施方案桥跨布置
元洪航道：主跨532 m钢桁混合梁斜拉桥； 鼓屿门水道 ：主跨364m 钢桁混合梁斜拉桥； 大小练岛水道：主跨336m 钢桁混合梁斜拉桥； 深水高墩区引桥 跨度80m、88m简支钢桁结合梁； 浅水及陆地高墩区引桥 跨度48米混凝土箱梁； 陆地低墩区引桥 跨度40米混凝土箱梁；
4.5 桥跨布置
➢ 桥梁分类
通航孔桥
(1) 元洪航道桥 (2) 鼓屿门水道桥 (3) 大小练岛水道桥
非通航孔桥
(4) 深水高墩区引桥 (水深≥15m) (5) 浅水区引桥 (水深<15m) (6) 陆地高墩区引桥 (平均墩高≥30m) (7) 陆地低墩区引桥 (平均墩高<30m ) (8) 铁路路基
4.5 桥跨布置
梁段以2个节间钢桁梁全焊桁段构造为主。
5.1 元洪航道桥
➢ 斜拉索
为Φ7mm高强平行钢丝索，最大索力1370 t；
平行双索面，索面间距35.6m，扇形布置； 梁上纵向索距14m，塔上竖向索距2.5m；
5.1 元洪航道桥
➢ 主塔
塔高222m； 纵向尺寸9~15m，横向 6~10m； 上横梁宽9.5m，高 7.0m； 下横梁宽12m，高8.0m；
主塔斜拉索锚固采用钢锚梁。
5.1 元洪航道桥
➢ 主墩基础
N03#主墩设计
38根直径3.0m钻孔桩，
桩长27m；
承台平面尺寸
75.9×36m，厚7.5m， 带圆端的哑铃型 。
5.1 元洪航道桥
➢ 主墩基础
N04#主墩设计
36根直径3.0m
钻孔桩，桩长44m；
承台平面尺寸与
N03#相同。
5.1 元洪航道桥
2.2 气象条件
桥 址 区 气 象 站
长屿气象站 平潭站
2.2 气象条件
雾
雾日数年平均
20.8天
≥8级大风天数
117~125
风
基本风速υ1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ (m／s)
44.8
2.3 海域水文
项目
桥位区海水深度 百年一遇最大设计流速 100年重现期浪高(m）
工程区域
0～40m 3.09 m/s 9.69 m
2.4 通 航
➢ 辅助墩基础设计
15根直径3.0m钻孔桩；
承台平面尺寸35.6×18m，
厚5.5m；
桥墩采用门式桥墩，顺
桥向墩顶厚6.5m，横桥向 宽24m；
6.1 元洪航道桥
➢ 静力计算
静
项目
挠度 公路(mm) 铁路(mm) 挠跨比
梁端转角 （弧度）
力
中跨
-249
-612
1/666
---
结 辅助跨
-37
-81
1/1806
---
果
边跨
-21
-44
1/2214 +1.50 ‰
5.1 元洪航道桥
➢ 抗风计算
工况
成桥状态 最大单悬臂 最大双悬臂
弯扭耦合 颤振临界风速 Vcr1 (m/s)
98.2
101.3
82.0
分离流扭转 颤振临界风速 Vcr2 (m/s)
116.2
156.1
138.2
临界风速 检验值 [Vcr] (m/s)
大桥是福平铁路 控制性工程
跨海桥梁全长 16.34km。
我院设计全长
11.15km。
福州方向
平潭岛
二、建设条件
地形地貌 气象条件 海域水文 通航状况 工程地质 地震
2.1 地形地貌
陆地：低丘陵、台地和冲积平原 水域：岛屿多、地形变化大、礁石多、航道窄、水急浪高
松下岸边
人屿岛
长屿岛
小练岛