大連小窯灣景觀橋梁工程方案匯報(bào)（PPT）

1、 大連小窯灣景觀橋梁工程設(shè)計(jì)方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 1 工程地理位置本橋 本項(xiàng)目位于大連經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi)的小窯灣國際商務(wù)區(qū)，小窯灣比鄰黃海之濱，西臨大窯灣保稅港區(qū)、東臨金石灘國家旅游度假區(qū)，獨(dú)特的地理位置、優(yōu)越的區(qū)位優(yōu)勢、優(yōu)美的自然風(fēng)光，是發(fā)展現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)、建設(shè)新城區(qū)的理想之地。 橋梁位于商務(wù)區(qū)內(nèi)5-2號(hào)路上跨臥龍河處，全長122米。該橋建成后，不但是開發(fā)區(qū)內(nèi)主要的交通樞紐，也是城市文化的聚焦及展示城市形象的窗口。 大連小窯灣景觀橋梁工程設(shè)計(jì)方案 | Da Lian Xiao Y

2、aowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 1 區(qū)域定位與目標(biāo)結(jié)合小窯灣總體規(guī)劃定位，即“生態(tài)依托、智力創(chuàng)新、文化休閑”，以及周邊環(huán)境和項(xiàng)目特殊的區(qū)位因素，我們提出了 “ 開拓創(chuàng)新、綠色生態(tài)、文化休閑、和諧包容 ” 的總體設(shè)計(jì)主題，使橋梁自身在體現(xiàn)“泛國際商務(wù)區(qū)”理念與精神的同時(shí)，更暗合出了大連特有的地域文化特色，最終達(dá)到視覺美學(xué)與結(jié)構(gòu)力學(xué)的完美統(tǒng)一，使本案成為展現(xiàn)國際商務(wù)區(qū)精神乃至整個(gè)大連地區(qū)的標(biāo)志性景觀構(gòu)筑物“繼往開來，開拓創(chuàng)新”，“立世界新標(biāo)，展城市精神” 大連小窯灣景觀橋梁工程設(shè)計(jì)方案 | Da Lian Xiao Yaow

3、an Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 1 設(shè)計(jì)理念解構(gòu)主義設(shè)計(jì)方案吸取解構(gòu)主義的風(fēng)格進(jìn)行創(chuàng)作，將磐石“堅(jiān)忍不拔”的精神與現(xiàn)代解構(gòu)主義結(jié)合，造型風(fēng)格獨(dú)特，力爭創(chuàng)造出代表大連新城城市精神的標(biāo)志性景觀構(gòu)筑物。 堅(jiān)忍不拔，屹立不倒的精神“解構(gòu)主義”設(shè)計(jì)風(fēng)格抽象、夸張、現(xiàn)代，在一些“隨形”和流動(dòng)的建筑設(shè)計(jì)方案之中流露出貼近自然的浪漫品位。 設(shè)計(jì)大膽運(yùn)用空間和幾何結(jié)構(gòu)。磐石擊浪 大連小窯灣景觀橋梁工程設(shè)計(jì)方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An

4、 1 大連小窯灣景觀橋梁工程設(shè)計(jì)方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 3 大連小窯灣景觀橋梁工程設(shè)計(jì)方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)道路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：城市主干道，設(shè)計(jì)行車速度為60km/h橋梁設(shè)計(jì)荷載：公路級(jí)，人群荷載根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004）取值橫斷面布置：雙向8車道+4m中央分隔帶+2x3m機(jī)非分隔帶+2x4m人行道抗震設(shè)防：地震基本烈度為度

5、，地震動(dòng)峰值加速度為0.15g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組 ，場地類別為類 防洪標(biāo)準(zhǔn)：大橋設(shè)計(jì)按50年一遇洪水位設(shè)防，其高程為4.03m通航標(biāo)準(zhǔn)：無通航要求。除上述要求外,還應(yīng)符合國家各項(xiàng)規(guī)劃技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)要求 大連小窯灣景觀橋梁工程設(shè)計(jì)方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 2 規(guī)劃河道 大連小窯灣景觀橋梁工程設(shè)計(jì)方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 2 地質(zhì)剖面地層土質(zhì)主要是細(xì)砂、中

6、砂、卵石、含卵石粘土、強(qiáng)風(fēng)化頁巖、中風(fēng)化石灰?guī)r，分布較均勻 。 大連小窯灣景觀橋梁工程設(shè)計(jì)方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 3 橋型布置圖平面 大連小窯灣景觀橋梁工程設(shè)計(jì)方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 3 橋型布置圖立面 大連小窯灣景觀橋梁工程設(shè)計(jì)方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji F

7、ang An 3 橋型布置圖橫斷面 大連小窯灣景觀橋梁工程設(shè)計(jì)方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 3 橋型布置圖橫斷面 大連小窯灣景觀橋梁工程設(shè)計(jì)方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 3 橋型布置圖橫斷面 大連小窯灣景觀橋梁工程設(shè)計(jì)方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 3 結(jié)構(gòu)體

8、系選定 根據(jù)本橋立面線型分析，塔柱前頂處轉(zhuǎn)角較小，拱頂線形平坦，因此采用拱軸系數(shù)以及拱肋跨度較小的內(nèi)側(cè)拱軸線作為主受力跡線，外側(cè)拱肋設(shè)計(jì)為主拱圈拉桿的受力模式，以改善塔柱前頂點(diǎn)處的受力狀態(tài)，并對(duì)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定提供有利的支持。 根據(jù)本橋拱塔組合體系的受力特點(diǎn)，針對(duì)塔、梁以及拱肋的連接方式擬定下列三種較為適合本橋結(jié)構(gòu)的體系進(jìn)行比選。漂浮體系：主梁呈多點(diǎn)支承的連續(xù)梁受力模式，無明顯的負(fù)彎矩峰值；塔柱僅承受吊桿力作用，受力明確。但由于主梁無索區(qū)范圍較大（40m），邊吊桿受力安全難以保證，因此本橋不宜采用此種結(jié)構(gòu)體系。固結(jié)體系：前后塔柱分別與主梁固結(jié)，大大減小了主梁的計(jì)算跨度，提高了結(jié)構(gòu)的整體剛度。缺點(diǎn)是

9、在使用荷載作用下結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生較大的溫度內(nèi)力，難以克服，因此本橋不宜采用這種結(jié)構(gòu)體系。前固結(jié)后支承體系：這種結(jié)構(gòu)體系將主梁的受力模式調(diào)整為三跨連續(xù)梁受力模式，減小了主梁的計(jì)算跨度，同時(shí)塔柱后支點(diǎn)與主梁僅發(fā)生豎向支承關(guān)系，釋放了結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)約束，滿足了塔柱溫度內(nèi)力的要求，適合本橋結(jié)構(gòu)的受力要求。 通過上述三種結(jié)構(gòu)體系的比較，確定本橋采用前固結(jié)后支承的結(jié)構(gòu)體系。 大連小窯灣景觀橋梁工程設(shè)計(jì)方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 3 主梁設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)原則：1.主梁的橫斷面布置應(yīng)滿足道路通行的要求（通行寬度

10、及凈空）。 2.主梁的外形應(yīng)在保證結(jié)構(gòu)受力的前提下盡量與景觀效果圖接近。 3.主梁材料的選擇應(yīng)保證主梁自身及塔柱受力的需求。 由于結(jié)構(gòu)采用前固結(jié)后支承的體系受力模式，塔柱跨中區(qū)段的受力主要受由吊桿傳遞的橋面重量決定，因此在主梁設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減輕橋面重量，同時(shí)橋面較寬，主梁橫向抗彎剛度要求較高，因此針對(duì)本橋的受力特點(diǎn)，初步擬定下列斷面形式進(jìn)行比選。斷面形式凈空要求截面剛度（縱向）截面剛度（橫向）主梁重量（t/m）結(jié) 論117主梁重量較大，吊索設(shè)計(jì)困難，不宜選用。38主梁重量及剛度可滿足要求，但吊索錨點(diǎn)置于機(jī)非分隔帶間，行車道凈空不能保證，不宜選用。44吊索錨點(diǎn)置于人行道外，保證道路通行凈空，但增加

11、主梁橫橋向計(jì)算跨度，橫梁設(shè)計(jì)困難，同時(shí)需將后塔柱移置主梁外側(cè)，景觀效果差。47拆分原四車道成三車道與單車道分置吊索錨固區(qū)兩側(cè)，滿足通行凈空要求，適當(dāng)增加橋面寬度，但減小了主梁橫向計(jì)算跨度，改善了橫梁受力，主梁外形與景觀設(shè)計(jì)相符，推薦采用。注：表中表示滿足， 表示不滿足 大連小窯灣景觀橋梁工程設(shè)計(jì)方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 3 塔柱設(shè)計(jì) 拱塔結(jié)合的塔柱造型是本橋結(jié)構(gòu)最大的亮點(diǎn)，曲線變化的塔柱軸線，造型新穎，立體感強(qiáng)，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中未對(duì)塔柱及拱肋線形進(jìn)行優(yōu)化，通過結(jié)構(gòu)受力分析確定該

12、線形可滿足結(jié)構(gòu)整體受力的需求。在延續(xù)原景觀設(shè)計(jì)的橋梁線形基礎(chǔ)上，對(duì)塔柱、拱肋的斷面設(shè)計(jì)及材料的選型進(jìn)行比選。 塔柱、拱肋設(shè)計(jì)控制因素： 1.主塔斷面尺寸應(yīng)與塔柱整體線形協(xié)調(diào)，且應(yīng)與景觀設(shè)計(jì)提供的效果圖相近； 2.主塔的斷面設(shè)計(jì)應(yīng)考慮施工的難易程度，塔柱外形的放樣盡量做到簡便、可行； 3.塔柱斷面的布置及材料的選定的應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)受力的要求。 特別是：塔頂跨中區(qū)段直接承受吊桿作用，局部受力狀態(tài)以受彎為主，受壓為輔，而此處正是塔柱外形設(shè)計(jì)中最纖細(xì)的部分，因此截面材料的選擇應(yīng)具有較高的強(qiáng)度，斷面形式的布置也應(yīng)具有一定的剛度。 綜合上述因素，本橋塔柱及拱肋采用能較好適應(yīng)外形變化的薄壁鋼箱斷面，標(biāo)準(zhǔn)段鋼板壁

13、厚30mm，在塔柱前頂處及拱肋跨中區(qū)段局部頂、底板加厚至35mm，外側(cè)拱肋受力較小，鋼板壁厚降至20mm。 塔柱外形示意圖（單位：m）說明：塔柱及拱肋實(shí)際外形復(fù)雜，右圖中所用截面為簡化后實(shí)際受力截面。 大連小窯灣景觀橋梁工程設(shè)計(jì)方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 3 鋼混結(jié)合段設(shè)計(jì) 結(jié)合段設(shè)計(jì)是鋼-混組合結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位，要求設(shè)計(jì)對(duì)各種荷載產(chǎn)生的軸力、彎矩、扭矩和剪力的傳遞順暢可靠，在荷載作用下具有一定的承載安全貯備，剛度過渡良好，耐久性好，抗疲勞性能好，力求減小應(yīng)力集中，因此本橋塔柱鋼混

14、結(jié)合段的設(shè)計(jì)充分考慮以下控制因素： 為保證結(jié)合段兩種材料順暢銜接，結(jié)構(gòu)內(nèi)力良好過渡，鋼混結(jié)合段應(yīng)盡量布置于塔柱彎矩較小的區(qū)域，以傳遞軸力為主。 為保證鋼結(jié)構(gòu)的耐久性，鋼混結(jié)合段構(gòu)造應(yīng)避免置于水中，最低應(yīng)布置于常水位之上并留有50cm的安全凈空。 由于塔、梁固結(jié)處主梁懸臂跨度較大，固結(jié)處構(gòu)造需要具備較大的剛度和穩(wěn)定性，避免懸臂在活載作用下出現(xiàn)較大的位移。 主塔鋼混結(jié)合段的布置及塔梁固結(jié)處構(gòu)造設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐慕驐l件及施工特點(diǎn)，最大限度地方便施工，節(jié)省造價(jià)。 綜合上述因素，對(duì)鋼混結(jié)合段分別布置于主梁上、中、下三個(gè)位置進(jìn)行比選。 布置方式優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)結(jié) 論結(jié)合段置于主梁下方塔、梁固結(jié)處與塔柱鋼混

15、結(jié)合段分離，兩構(gòu)件受力明確塔梁固結(jié)處梁底距常水位高差較?。ǔグ踩珒艨諆H3.29m），結(jié)合段局部構(gòu)造處理復(fù)雜。不宜采用結(jié)合段置于主梁中部1.避免鋼混結(jié)合段遇水的問題；2.增大塔梁固結(jié)處剛度，改善了橫梁的受力狀態(tài)；3.兩個(gè)構(gòu)件結(jié)合點(diǎn)合并，簡化施工步序。兩個(gè)構(gòu)件結(jié)合點(diǎn)合并，局部受力復(fù)雜，對(duì)施工工藝要求較高。推薦采用結(jié)合段置于主梁上方塔、梁固結(jié)處與塔柱鋼混結(jié)合段分離，兩構(gòu)件受力明確兩個(gè)構(gòu)件結(jié)合點(diǎn)分離，增加了施工步序及砼材料量。不宜采用 大連小窯灣景觀橋梁工程設(shè)計(jì)方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang A

16、n 3 主梁結(jié)合段構(gòu)造布置圖（單位：cm） 大連小窯灣景觀橋梁工程設(shè)計(jì)方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 3 吊索主梁錨固設(shè)計(jì) 蘇通大橋錨箱構(gòu)造示意 錨箱構(gòu)造復(fù)雜，承載能力大；錨板構(gòu)造簡單，施工方便，但對(duì)于大噸位拉索的錨固設(shè)計(jì)較難以及錨固點(diǎn)橫向剛度較小。 吊索主梁錨固構(gòu)造是主梁設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，錨固方式的選擇首先要確保連接可靠，能簡捷地把索力傳遞至主梁全截面；其次，對(duì)于本橋吊索需在主梁側(cè)張拉，錨固區(qū)應(yīng)留有足夠的張拉空間，并便于拉索更換和養(yǎng)護(hù)；第三是對(duì)于本橋橫梁在吊索外仍具有較寬的承載空間，

17、因此，應(yīng)保證吊索區(qū)具備一定的橫向剛度。通常情況下，對(duì)于主梁采用鋼梁的橋梁主梁吊索錨固方式分為錨箱及錨板。杭州灣大橋錨板構(gòu)造示意 本橋吊索主梁錨固選擇橫向錨固剛度較大的錨箱構(gòu)造，在滿足錨點(diǎn)傳力需求的同時(shí)，在錨固區(qū)設(shè)置雙層加強(qiáng)橫聯(lián)實(shí)現(xiàn)錨箱兩側(cè)隔板剛度過渡，并提高錨固區(qū)剛度。 大連小窯灣景觀橋梁工程設(shè)計(jì)方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 4 計(jì)算參數(shù) 自 重 ：鋼材容重取78.5 KN/m3,混凝土容重26KN/m3。 二期恒載： 橋面鋪裝：0.124+0.08264.48 KN/m2 人行道

18、 ： 0.2153 KN/m2 人行道地袱欄桿2 KN/m，拉索區(qū)分隔帶欄桿4 KN/m，中央防撞墩按10KN/m。 溫 度 ：結(jié)構(gòu)整體升溫30度，整體降溫35度 索、梁溫差 10度 主塔日照溫差 5度 鋼梁日照溫差 10度 車道荷載：公路級(jí) 車道折減系數(shù)：8車道加載，計(jì)入0.55車道折減系數(shù) 汽車沖擊系數(shù)：f1.5，u0.05； 偏載系數(shù)：1.1 人群荷載：4 KN/m2 基礎(chǔ)沉降：梁端及各個(gè)拱肋下部樁基不均勻沉降5mm 大連小窯灣景觀橋梁工程設(shè)計(jì)方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 4 計(jì)算結(jié)果 驗(yàn)算構(gòu)件驗(yàn)算項(xiàng)目荷載工況計(jì)算結(jié)果規(guī)范限值塔柱前頂處應(yīng)力1+1標(biāo)準(zhǔn)組合拉應(yīng)力111MPa 壓應(yīng)力172MPa201Mpa位移車道荷載前傾：0mm 后傾：3mm拱肋跨中處應(yīng)力1+1標(biāo)準(zhǔn)組合拉應(yīng)力13