理论教育 悬索桥主梁设计-大跨度铁路悬索桥设计

悬索桥主梁设计-大跨度铁路悬索桥设计

时间:2023-10-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:上、下弦杆设计时均考虑板桁共同作用,上、下弦杆均采用箱形截面。主结构钢材为Q370q-E,铁路桥面复合钢板采用321不锈钢+Q370q-E复合钢板,结构钢材要求尽量采用高性能桥梁钢。图9-7五峰山长江大桥钢梁节段现场拼接

悬索桥主梁设计-大跨度铁路悬索桥设计

1)主梁结构

主梁为板桁结合钢桁梁,华伦式桁架,两片主桁间距30 m,桁高16 m,节间长度14 m。主梁横断面采用带副桁的直主桁形式。上、下弦杆设计时均考虑板桁共同作用,上、下弦杆均采用箱形截面。主桁腹杆采用箱形截面或H形截面。主桁节点采用焊接整体节点,节点外拼接。吊索两吊点间距43 m,吊点由外侧的纵梁延伸形成。主桁上弦杆高约2.04 m,宽1.5 m,上弦杆上、下水平板的板厚为24~50 mm,竖板厚为28~50 mm;在杆件的竖板上设有两道板式加劲肋,上、下水平板设两道板式加劲肋;下弦杆高约1.6 m,杆件宽为1.5 m,杆件的竖板上设有两道板式加劲肋,上、下水平板设两道板式加劲肋,下弦杆的上、下水平板的板厚为24~50 mm,竖板厚为24~50 mm;斜杆采用箱形、工字形及王字形截面,杆件高为980~1 300 mm,杆件宽为1.5 m,竖杆采用工字形截面,杆件翼缘宽为940 mm。桁副斜撑采用工字形截面,截面高度无索区为500 mm,有索区为780 mm,杆件宽度为800 mm。按照整节段吊装方案的考虑,主桁设计时每两个节间为一个单元,即每节段主桁的单元长28 m,有索区公路桥面全宽46 m(含两侧2×1.4 m宽检修走道),无索区采用顶推施工方案,公路桥面宽度41 m,两侧1.2 m宽的检修走道在顶推到位后通过高栓连接。不同区域主梁横截面如图9-4~图9-6所示。

图9-3 悬索桥结构约束体系(尺寸单位:cm)

图9-4 主塔处主梁横断面图(尺寸单位:mm)

图9-5 有索区主梁横断面图(尺寸单位:mm)

图9-6 无索区主梁横断面图(尺寸单位:mm)

2)铁路桥面系(www.daowen.com)

采用纵横梁体系的正交异性桥面板结构,每14 m设置一道横梁,横梁采用∏形断面,横梁高约1.6 m,底板宽2×400 mm,横梁腹板厚16 mm,底板厚44 mm。每条线路中线下对应轨道位置设置两道纵梁,纵梁梁高约1.6 m,纵梁腹板厚12 mm,底板宽600 mm,厚20 mm。每2.8 m左右设置一道横肋,横肋高700 mm左右,在与纵梁连接处逐渐过渡到与铁路纵梁等高,横肋底板宽300 mm,厚16 mm,横肋不与主桁直接连接。铁路桥面顶板厚16 mm,在10 m宽的道砟范围内铁路桥面顶板采用复合钢板(16 mm厚钢板+3 mm厚不锈钢板,鞍山钢铁公司特制),两侧的挡砟墙同样采用复合钢板,横梁处节点中心线左右各800 mm,桥面顶板加厚至20 mm。铁路桥面顶板与下弦杆的腹板焊连,横梁底板与下弦杆的下盖板焊连,横梁腹板与主桁杆件焊接,形成板桁结构。铁路正交异性桥面顶板纵向加劲肋采用板肋,根据需要采用不同间距布置,列车行车范围内板肋高180 mm,板厚16 mm;其他纵向加劲肋肋高150 mm,板厚14 mm,在靠下弦处设有一道T形肋,T形肋腹板高700 mm,厚14 mm,底板宽200 mm,厚20 mm。

3)公路桥面系

采用密横梁体系正交异性钢桥面板结构,桥面板厚16 mm,下设U形加劲肋,U形纵向加劲肋肋高300 mm,板厚8 mm,U形肋间距600 mm左右。沿桥纵向每14 m长节间内设四道横梁,横梁间距2.8 m。横梁与主桁上弦杆高度相同,主桁内侧桥面横坡为2.218%,主桁外侧桥面横坡2%。吊点横梁同样采用∏形截面,下翼缘宽600 mm,厚28 mm,腹板厚为16 mm,横梁下缘与桁架式横联相连。主桁内侧普通横梁采用工字形截面,下翼缘宽60 mm,厚28 mm,腹板厚为16 mm,横梁底板及腹板与上弦杆腹板焊接。主桁外侧普通横梁采用工字形截面,下翼缘宽300 mm,厚16 mm,腹板厚为16 mm,底板及腹板与主桁上弦杆腹板及外侧纵梁焊接。为保证刚度过渡匀顺,主桁架两侧设有T形肋。

4)横联与桥门架

每个竖杆处均设有桁架式横联,以提高结构抗扭转能力。横联为三角形桁架形式,桁架高约5 m,工字形杆件,杆件高400 mm,宽800 mm。边墩、辅助墩及主塔处设置有桥门架。横联中间吊杆采用工字形杆件,杆件高600 mm,宽800 mm。

主结构钢材为Q370q-E,铁路桥面复合钢板采用321不锈钢+Q370q-E复合钢板,结构钢材要求尽量采用高性能桥梁钢。辅助结构钢材为Q34Sq-D,高强度螺栓,M24高强度螺栓采用35VB,M30高强度螺栓采用35VB。

5)整体焊接技术

钢桁梁节点间距14 m,本设计在杨泗港长江大桥全焊接钢桁梁的技术基础上尽量多焊少栓,要求按双节间在工厂实现整体制造,尽量减少螺栓连接部位和工作量。在每两个节间组成的大节段的上、下弦杆和斜腹杆采用节点外螺栓拼接,其余部位全焊连接,如图9-7所示。全桥螺栓用量是传统栓焊钢桁梁的1/9,钢梁布栓数指标仅为2.9个/t。由此不仅施工工效获得极大提高,日后运营期养护维修方便,同时还避免了因螺栓延迟断裂、高空坠落对高速列车行车安全的风险。

图9-7 五峰山长江大桥钢梁节段现场拼接

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈