西宁市文汇路跨湟水河大桥混凝土自锚式悬索桥设计

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发布时间：2021-10-23

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：西宁市文汇路跨湟水河大桥为(24+65+158+65+24)m 双塔五跨连续混凝土梁自锚式悬索桥，综述该桥设计与计算。该桥采
用纵向半漂浮体系，设置纵向阻尼器控制梁端位移；主梁采用单箱三室混凝土截面，梁高 2．2 m；桥塔采用门形框架混凝土结构，塔
顶横梁采用矩形空心截面并设置预应力钢绞线；桥塔墩下部采用分离式承台，单个承台布置 6根直径 2．2 m钻孔灌注桩；主缆采
用 4)5．25 mm镀锌高强平行钢丝，吊索采用 7．0 mill镀锌高强平行钢丝。计算分析结果表明该桥的各项检算均满足规范要求。
关键词：自锚式悬索桥；混凝土箱梁；混凝土主塔；主缆；阻尼器；桥梁设计
中图分类号：U448．25 文献标识码：B 文章编号：1009—7716(2013)06—0071—03
1 概述
一直以来，悬索桥以其优美的线形和错落有
致的外观为大多数人所欣赏。自锚式悬索桥取消
了传统悬索桥中所必须的巨大的锚锭，将主缆直
接锚固在加劲梁上，使主梁直接承受主缆传来的
水平力。一方面从造价的角度，去掉了锚锭施工所
需要的巨大的费用，增加了方案的经济优势；另一
方面从结构受力的角度，增大了主梁压应力储备，
减少主梁所需预应力材料数量，结构受力更加合
理。自锚式悬索桥跨径在 60 300 m都是一种非
常有竞争力的桥型【1J。
西宁市海湖新区文汇路跨湟水河大桥，采用
(24+65+158+65+24)m 两塔五跨混凝土鱼腹梁自
锚式悬索桥方案，桥面结构宽度 27．3 m，设置双向
横坡 1．5％。图 1所示为全桥忌体布置图。
2 抗震设计
图 1 总体布置图 (单位：M)
该工程桥址处地震基本烈度为Ⅶ度，场地类
别属 Ⅱ类，地震水平较高，全桥的抗震设计是一个
重点难题，设计伊始就将结构体系与抗震设计结
合考虑。由于主梁采用质量较大的混凝土箱梁，地
震作用下的惯性力较大，因此总体上采用纵向滑
收稿日期：2013—02—27
作者简介：宋凯 (1981一)，男，湖北仙桃人，硕士，工程师，从
事道路桥梁设计工作。
动支座体系结合阻尼器方案。在主塔、边墩、桥台
处均设纵向滑动支座，放开结构的纵向约束，增大
结构的自振周期，有效降低了地震相应。同时为了
控制地震作用下的纵向位移，在每处塔梁交界处
均设置阻尼器。图 2所示为罕遇地震 (E2水准地
震 )作用下，阻尼器对各关键部位的纵向位移的影
响。计算显示，设置阻尼器能有效减小各关键部位
位移。
●设置阻尼器
口不设阻尼器
图 2 E2水准地震作用下各关键部位纵向位移(单位：mm)
3 结构设计
3．1 总体布置
全桥采用半漂浮体系，在主塔牛腿处设置纵向
滑动支座，主梁与桥塔之间设置横向抗风支座，在
边墩和锚墩处设置纵向活动支座及横向抗震挡块。
该桥主缆由 3跨组成，边跨理论跨径 65 In，主
跨理论跨径 158 m。已有的分析研究显示，对于自
锚式悬索桥，随着矢跨比的增加，桥梁的整体刚度
也随着增加，但是主梁轴向压力却相应减小【。综
合考虑结构受力、造价及景观因素，主跨的理论矢
跨比选定为 1：6。
3．2 主梁设计
主梁采用单箱三室混凝土鱼腹梁，梁高 2．2 m，