赤城人行桥总体设计

摘 要: 无背索斜塔斜拉桥造型美观，桥梁跨径70m。该桥型最大的特点是利用倾斜索塔的自重而不是背索索力来平衡主跨主梁的自重。设计中着重对主塔与桥面系的关系进行了论述。另外，还介绍了该桥的总体布置，结构设计特点，作为今后相似桥梁设计的参考。

关键词： 桥梁 ；无背索斜塔斜拉桥 ； 设计

Abstract: Inclined pylon cable-stayed bridge is handsome in appearance, the span of the bridge70m. The bridge is the biggest characteristic of the cable tower weight instead of back tension to balance the weight of the main girder. Design of the main tower and bridge floor system emphatically discussed the relation between. In addition, also introduces the general arrangement of the bridge, structure design, as a future reference for the design of similar bridge.

Key words: bridge; inclined pylon cable-stayed bridge; design

中图分类号 : K928.78文献标识码： A 文章编号：

一.工程概述

赤城人行桥位于赤城县汤泉河上，此处河道宽70米，为梯形断面。

二、设计标准

1、设计荷载：人群荷载 4.5kN/m2；

2、桥面宽度及布置：0.15m(栏杆)+4.2m(人行道)+ 0.15m(栏杆)=4.5m；

3、结构抗震：基本地震烈度为八度。

三、结构设计

为把该人行桥建设成赤城县的标志性建筑，桥型采用无背索斜塔斜拉桥形式。主跨跨径为70米。该桥由预应力钢筋混凝土斜塔、钢箱梁桥面系和斜拉索组成。桥跨总体布置见图1.

图1桥型总体布置图（cm）

1、索塔和基础设计

索塔采用钢筋混凝土矩形实体结构。截面外轮廊尺寸为2～4.7m（顺桥向）* 2m（横桥向），塔的水平倾角为64.74°，斜塔长51m。对于无背索斜塔斜拉桥，塔的自重设计是关键问题之一，为了确保索塔处于良好的受力状态，我们按照以下原则确定塔的自重，即当梁上作用全部恒载和一半活载时，塔处于轴心受压状态，如图2所示。

图2斜塔自重计算图示

由几何及平衡关系（拉索平行布置情形），可以得到：

式中 ---梁上及塔上索跨；

--索和塔的水平倾角；

--节段长的主梁恒载和活载重量；

--节段长的塔身自重。

索塔节段重量心原则上按上述公式确定，整个索塔的混凝土体积约341m3。

根据野外钻孔资料综合分析，场地内的地层按岩性大致可分为四层：①杂填土：厚度4.0m，②卵石层：厚度7m，③强风化花岗岩：厚度6m，④中风化花岗岩：厚度大于15m。因此本桥采用ф1.5m的钻孔灌注桩基，设置18m×7m×2.5m的承台。

2、桥面系设计

主梁采用焊接钢箱梁。箱梁横桥向采用单箱双室断面，梁高

为0.95m,梁宽4.5m,箱梁内设计纵肋和横肋。桥面铺设10cm厚钢筋混凝土，2cm水泥砂浆，3cm花岗岩砖。

3、斜拉索设计

本桥斜拉索为竖琴型单索面结构，索距2.96m，共8根索，倾角28.36o，索长32.12～89.52m。斜拉索采用Φ7X73平行钢丝，斜拉索外包PE防护，抗拉标准强度1670MPa，拉索静载破断载荷不低于索体标称破断载荷的95%。斜拉索张拉端位于斜塔上，锚固端位于桥面上。

四、结论

无背索斜塔斜拉桥是一种结构体系新颖的斜拉桥,它最大的特点是利用倾斜索塔的自重而不是背索索力来平衡主跨主梁的自重.目前该桥型的桥梁修建较少,本设计对该种桥型的一些关键性问题进行较系统的研究,将有利于该桥型的进一步发展。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。