设计中充分调研了国内外已有的设备,研究了多种施工方案,提出了合理可行的指导性施工方案和施工设备技术要求。对于主桥长悬臂主梁施工架设,首先在工期安排上应避免在大风季节进行施工;还可通过改进钢箱梁连接方式、采用双悬臂吊机、提前合拢边跨、改进上部结构安装工艺等方法,加快钢箱梁安装速度,并用设置临时墩、桥面阻尼器等方法来降低长悬臂施工难度和风险。通过上述几种措施,可保证在台风季节来临前或避开台风季节影响完成主桥钢箱梁的合拢,规避施工风险。
对于主梁安装过程的施工控制问题,应将设计与施工控制紧密结合,采用非线性分析专用程序,并采用多种程序进行校核,保证结果的可靠性。通过反复分析,摸清施工过程中的内力和变形特点,并进行有效的适时施工监控。
??主桥施工和运营阶段斜拉索的减振问题。
公 路 2004年 第7期 —10 —
性,在国内外已经受到普遍重视,并已研制开发了多种行之有效的减振方法和产品,如对拉索外套管进行表面处理、安装各种类型外置和内置阻尼器、安装辅助索等。设计阶段结合理论分析研究和风洞试验
对斜拉索的减振措施进行了研究,苏通大桥采用综合的减振方案,即索端阻尼器、气动措施并用的方案,并通过国内外有关产品的性能试验、参数分析等,提出了设计方案和技术参数要求。苏通大桥力争利用世界上最先进的技术,通过采取国内研究和国外引进相结合等措施,使本桥斜拉索减振问题解决
方案能够达到国际先进水平。6 科研工作
依据确定的桥型及结构方案,考虑到苏通大桥
的技术难度,为保证设计质量和深度要求,并超前考虑施工等需要,按照“内容满足要求、时间适当超前、技术必须领先”的原则,在初步设计阶段开展10项科研工作的基础上,技术设计和施工图设计阶段继续开展了21项科研工作,与设计有关的主要科研项目见表10所示。
表10 与设计有关的主要科研项目
序号
分类
项目名称
主要工作内容
1.主桥成桥和施工状态的抗风稳定性和抗风安
1
结构抗风性能分析与试验研究
全措施研究,各种气动参数的识别,涡振和风荷载研究;
2.专用航道桥最大悬臂状态的抗风安全;3.进行风洞试验。
主桥主梁断面高雷诺
2
结构抗风稳定性分析及试验3
研究
主桥斜拉索风/雨激振、测力和阻尼器实索减振优化试验研究数下三分力及涡激共振风洞试验研究
1.进行主梁断面大比例、高雷诺数下风洞试验,研究涡激共振问题;
2.测量高雷诺数下主梁断面三分力系数,提供准确可靠的风荷载系数。
1.无气动措施斜拉索风/雨激振的机理研究;2.表面凹坑和螺旋线气动措施减振效果的比较;3.对各种直径斜拉索的螺旋线气动措施设计参数优化;
4.斜拉索顺桥向风荷载计算方法研究。
4
主桥超长斜拉索的振动和减振研究主桥风环境对行车安全的影响
1.研究斜拉索的振动机理;2.提出减振措施。
1.汽车行驶安全性分析和桥面安全临界风速;2.桥梁结构对桥面风环境影响;3.安全措施研究。
各种地震重现期下地震动参数的分析研究研究结构抗震性能,提出结构地震反应和抗震对策,进行抗震安全性评价。
1.静载试验:研究锚固区在静力荷载作用下受
8
塔、梁关键构造模型试验研究9
索塔锚固区受力机理分析研究主桥索梁锚固区静载和疲劳试验研究
力状况、承载能力及安全储备;
2.疲劳试验:研究锚固区在疲劳荷载作用下受力状况、承载能力及安全储备。
1.研究钢锚箱结构的受力特点,通过数值模拟分析计算研究结构受力状况和安全度;
2.通过构件试验,研究剪力钉的受力变形性能和机理。
同济大学西南交通大学江苏省地震工程研究院同济大学同济大学同济大学同济大学同济大学中国空气动力研究与发展中心低速所同济大学承 担 单 位
5
6
结构抗震7
性能研究
设计地震动参数研究
结构抗震性能分析研究
2004年 第7期 张喜刚:苏通大桥总体设计
—11—
续表
序号10
分类塔、梁关键构造
11
模型试验研究
项目名称主桥索塔锚固区足尺模型试验研究主桥扁平钢箱梁局部模型试验主桥静力稳定性
主桥结构1314
受力特性分析研究
分析研究主桥非线性影响
分析研究主桥钢箱梁合理结构及受力特性研究辅桥连续刚构桥箱梁
15
辅桥连续刚构桥设16
计计算分析及试验研究
辅桥连续刚构桥混
17
引桥设计基础防撞
凝土收缩徐变规律参数试验研究
18
引桥体外预应力技术应用研究基础防撞研究辅桥连续刚构桥全桥仿真计算分析截面抗剪设计方法和空间受力特性研究
主要工作内容
1.研究锚固区受力状况、承载能力及安全储备;2.研究有关施工工艺等。
1.研究钢箱梁U肋加劲桥面板的极限承载力;2.研究钢梁外腹板的极限承载力;3.研究钢箱梁横隔板的极限承载力。结构静力稳定性分析与评价结构非线性影响分析研究
研究主梁及钢桥面板结构受力特性及安全度,提出构造优化建议
1.抗剪配筋设计方法研究;
2.箱梁结构应力分布研究、箱梁零号块和预应力锚固区局部空间应力分析
1.分析施工阶段及运行阶段各不利荷载工况下主梁截面三维应力状态分布及效应;
2.对预应力混凝土连续刚构桥受力性能进行评价。
1.研究混凝土收缩徐变参数和收缩徐变规律;2.研究收缩徐变计算方法。1.研究体外预应力设计方法;
2.研究体外索预应力体系应用、构造设计等。1.基础防撞方案比选;
2.浮式缓冲消能防撞设施设计;3.船舶撞击效应分析。
主桥索塔群桩基础
20
基础与土体共同作用受力特21
性的研究
与土体共同作用数值模拟分析研究主桥索塔群桩基础与土体共同作用离心模型试验研究
通过数值模拟分析,研究基础与土体共同作用的受力特性
浙江大学同济大学同济大学西南交通大学同济大学同济大学同济大学承 担 单 位
同济大学东南大学
12
东南大学
同济大学上海船研所同济大学
19
河海大学同济大学
通过离心模型试验,研究基础与土体共同作用的受力特性
南京水利科学研究院
为提高科研成果质量,在业主的组织领导下,在设计策划阶段就对科研工作进行了全面规划、提出了研究内容和技术要求。在项目实施阶段设计项目组对各项目进行全过程的质量管理,包括:通过招标或议标确定项目承担单位;直接参与项目管理、指导与配合;对重要的项目专门委托监控和监理单位对研究过程进行质量控制;实行对实施大纲、实施细则、外业工作、中间成果、正式成果进行严格的审查验收制度等。通过上述措施,对提高科研成果质量起到较好的控制作用和效果。其中如“主桥主梁断面高雷诺数下三分力及涡激共振风洞试验研究”和“主桥斜拉索风/雨激振、测力试验研究”,业主还另行委托7 结语
苏通大桥建设条件复杂、技术难度大、设计工作涉及方面多、协调任务重、周期短、任务艰巨。为完成好设计任务,设计联合体专门成立了“苏通长江公路大桥设计项目组”。设计项目组于2002年1月份组建并启动工作,2002年1月～2004年7月设计项目组现场集中办公,历时两年半,先后顺利地完成了初步设计、技术设计和全桥施工图设计工作,并在各个完成的设计成果审查阶段受到了交通部、江苏省交通厅、业主和国内外专家的好评。总体上来看,苏通大桥设计阶段的工作取得了圆满成功。
辽公网安备 21020302000024号工信部备案号: 辽ICP备15011726号-5
