設計中充分調研了國內外已有的設備,研究了多種施工方案,提出了合理可行的指導性施工方案和施工設備技術要求。對于主橋長懸臂主梁施工架設,首先在工期安排上應避免在大風季節(jié)進行施工;還可通過改進鋼箱梁連接方式、采用雙懸臂吊機、提前合攏邊跨、改進上部結構安裝工藝等方法,加快鋼箱梁安裝速度,并用設置臨時墩、橋面阻尼器等方法來降低長懸臂施工難度和風險。通過上述幾種措施,可保證在臺風季節(jié)來臨前或避開臺風季節(jié)影響完成主橋鋼箱梁的合攏,規(guī)避施工風險。
對于主梁安裝過程的施工控制問題,應將設計與施工控制緊密結合,采用非線性分析專用程序,并采用多種程序進行校核,保證結果的可靠性。通過反復分析,摸清施工過程中的內力和變形特點,并進行有效的適時施工監(jiān)控。
??主橋施工和運營階段斜拉索的減振問題。
公 路 2004年 第7期 —10 —
性,在國內外已經受到普遍重視,并已研制開發(fā)了多種行之有效的減振方法和產品,如對拉索外套管進行表面處理、安裝各種類型外置和內置阻尼器、安裝輔助索等。設計階段結合理論分析研究和風洞試驗
對斜拉索的減振措施進行了研究,蘇通大橋采用綜合的減振方案,即索端阻尼器、氣動措施并用的方案,并通過國內外有關產品的性能試驗、參數分析等,提出了設計方案和技術參數要求。蘇通大橋力爭利用世界上最先進的技術,通過采取國內研究和國外引進相結合等措施,使本橋斜拉索減振問題解決
方案能夠達到國際先進水平。6 科研工作
依據確定的橋型及結構方案,考慮到蘇通大橋
的技術難度,為保證設計質量和深度要求,并超前考慮施工等需要,按照“內容滿足要求、時間適當超前、技術必須領先”的原則,在初步設計階段開展10項科研工作的基礎上,技術設計和施工圖設計階段繼續(xù)開展了21項科研工作,與設計有關的主要科研項目見表10所示。
表10 與設計有關的主要科研項目
序號
分類
項目名稱
主要工作內容
1.主橋成橋和施工狀態(tài)的抗風穩(wěn)定性和抗風安
1
結構抗風性能分析與試驗研究
全措施研究,各種氣動參數的識別,渦振和風荷載研究;
2.專用航道橋最大懸臂狀態(tài)的抗風安全;3.進行風洞試驗。
主橋主梁斷面高雷諾
2
結構抗風穩(wěn)定性分析及試驗3
研究
主橋斜拉索風/雨激振、測力和阻尼器實索減振優(yōu)化試驗研究數下三分力及渦激共振風洞試驗研究
1.進行主梁斷面大比例、高雷諾數下風洞試驗,研究渦激共振問題;
2.測量高雷諾數下主梁斷面三分力系數,提供準確可靠的風荷載系數。
1.無氣動措施斜拉索風/雨激振的機理研究;2.表面凹坑和螺旋線氣動措施減振效果的比較;3.對各種直徑斜拉索的螺旋線氣動措施設計參數優(yōu)化;
4.斜拉索順橋向風荷載計算方法研究。
4
主橋超長斜拉索的振動和減振研究主橋風環(huán)境對行車安全的影響
1.研究斜拉索的振動機理;2.提出減振措施。
1.汽車行駛安全性分析和橋面安全臨界風速;2.橋梁結構對橋面風環(huán)境影響;3.安全措施研究。
各種地震重現期下地震動參數的分析研究研究結構抗震性能,提出結構地震反應和抗震對策,進行抗震安全性評價。
1.靜載試驗:研究錨固區(qū)在靜力荷載作用下受
8
塔、梁關鍵構造模型試驗研究9
索塔錨固區(qū)受力機理分析研究主橋索梁錨固區(qū)靜載和疲勞試驗研究
力狀況、承載能力及安全儲備;
2.疲勞試驗:研究錨固區(qū)在疲勞荷載作用下受力狀況、承載能力及安全儲備。
1.研究鋼錨箱結構的受力特點,通過數值模擬分析計算研究結構受力狀況和安全度;
2.通過構件試驗,研究剪力釘的受力變形性能和機理。
同濟大學西南交通大學江蘇省地震工程研究院同濟大學同濟大學同濟大學同濟大學同濟大學中國空氣動力研究與發(fā)展中心低速所同濟大學承 擔 單 位
5
6
結構抗震7
性能研究
設計地震動參數研究
結構抗震性能分析研究
2004年 第7期 張喜剛:蘇通大橋總體設計
—11—
續(xù)表
序號10
分類塔、梁關鍵構造
11
模型試驗研究
項目名稱主橋索塔錨固區(qū)足尺模型試驗研究主橋扁平鋼箱梁局部模型試驗主橋靜力穩(wěn)定性
主橋結構1314
受力特性分析研究
分析研究主橋非線性影響
分析研究主橋鋼箱梁合理結構及受力特性研究輔橋連續(xù)剛構橋箱梁
15
輔橋連續(xù)剛構橋設16
計計算分析及試驗研究
輔橋連續(xù)剛構橋混
17
引橋設計基礎防撞
凝土收縮徐變規(guī)律參數試驗研究
18
引橋體外預應力技術應用研究基礎防撞研究輔橋連續(xù)剛構橋全橋仿真計算分析截面抗剪設計方法和空間受力特性研究
主要工作內容
1.研究錨固區(qū)受力狀況、承載能力及安全儲備;2.研究有關施工工藝等。
1.研究鋼箱梁U肋加勁橋面板的極限承載力;2.研究鋼梁外腹板的極限承載力;3.研究鋼箱梁橫隔板的極限承載力。結構靜力穩(wěn)定性分析與評價結構非線性影響分析研究
研究主梁及鋼橋面板結構受力特性及安全度,提出構造優(yōu)化建議
1.抗剪配筋設計方法研究;
2.箱梁結構應力分布研究、箱梁零號塊和預應力錨固區(qū)局部空間應力分析
1.分析施工階段及運行階段各不利荷載工況下主梁截面三維應力狀態(tài)分布及效應;
2.對預應力混凝土連續(xù)剛構橋受力性能進行評價。
1.研究混凝土收縮徐變參數和收縮徐變規(guī)律;2.研究收縮徐變計算方法。1.研究體外預應力設計方法;
2.研究體外索預應力體系應用、構造設計等。1.基礎防撞方案比選;
2.浮式緩沖消能防撞設施設計;3.船舶撞擊效應分析。
主橋索塔群樁基礎
20
基礎與土體共同作用受力特21
性的研究
與土體共同作用數值模擬分析研究主橋索塔群樁基礎與土體共同作用離心模型試驗研究
通過數值模擬分析,研究基礎與土體共同作用的受力特性
浙江大學同濟大學同濟大學西南交通大學同濟大學同濟大學同濟大學承 擔 單 位
同濟大學東南大學
12
東南大學
同濟大學上海船研所同濟大學
19
河海大學同濟大學
通過離心模型試驗,研究基礎與土體共同作用的受力特性
南京水利科學研究院
為提高科研成果質量,在業(yè)主的組織領導下,在設計策劃階段就對科研工作進行了全面規(guī)劃、提出了研究內容和技術要求。在項目實施階段設計項目組對各項目進行全過程的質量管理,包括:通過招標或議標確定項目承擔單位;直接參與項目管理、指導與配合;對重要的項目專門委托監(jiān)控和監(jiān)理單位對研究過程進行質量控制;實行對實施大綱、實施細則、外業(yè)工作、中間成果、正式成果進行嚴格的審查驗收制度等。通過上述措施,對提高科研成果質量起到較好的控制作用和效果。其中如“主橋主梁斷面高雷諾數下三分力及渦激共振風洞試驗研究”和“主橋斜拉索風/雨激振、測力試驗研究”,業(yè)主還另行委托7 結語
蘇通大橋建設條件復雜、技術難度大、設計工作涉及方面多、協調任務重、周期短、任務艱巨。為完成好設計任務,設計聯合體專門成立了“蘇通長江公路大橋設計項目組”。設計項目組于2002年1月份組建并啟動工作,2002年1月～2004年7月設計項目組現場集中辦公,歷時兩年半,先后順利地完成了初步設計、技術設計和全橋施工圖設計工作,并在各個完成的設計成果審查階段受到了交通部、江蘇省交通廳、業(yè)主和國內外專家的好評�？傮w上來看,蘇通大橋設計階段的工作取得了圓滿成功。
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