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【摘要】珠海市尖峰大桥东侧新建一座飞燕式全焊钢桁连续梁人行桥,通过有限元计算分析,表明该桥结构受力合理、传力明确,是一座能够较好契合桥位处环境的桥梁结构,可供同类钢桁梁人行桥设计借鉴。
【关键词】 钢桁连续梁;全焊接;人行天桥;景观
1、工程概况
人行桥位于珠海市斗门区井岸镇尖峰大桥东侧,连接南侧广场公园及北侧东堤路。现状水道通航等级为规划Ⅵ级航道,通航净空为1-42x6m,单孔双向通航。经过多次的方案比选,最终采用32+54+32m飞燕式全焊钢桁连续梁人行拱桥结构。
2、桁架形式的确定
人行桥采用钢桁架结构,钢桁架结构具有:1)现代感强,将实用功能与景观功能和谐的融为一体;2)钢桁架结构因构件截面较小,节间距较大,使桥梁整体外观轻巧而通透;3)与东广场公园的整体景观设计理念一致,使人徜徉在现代、轻巧、明快的环境中。
人行桥结构采用无竖杆的三角形为基本梁式(见图2),结构受力合理,线型简洁、流畅。
3、结构设计
3.1 主桁设计
主体结构为飞燕式全焊钢桁连续梁人行桥,桥梁全长118m,跨径组合为:32+54+32m,桥面全宽4.14m,净宽3.6m。边支点桁梁高3.0m,跨中桁梁梁高3.5m,中支点桁梁高6.8m,上、下弦杆采用焊接“T”型杆件,桥面弦杆采用焊接“十”型杆件。腹杆、横向联结系、下平联采用角钢焊接。桥梁主体受力杆件,型钢均采用Q345c钢,连接板件采用Q235c钢,弦杆腹板与腹杆通过角焊缝贴焊而成,节点板通过做大弦杆腹板形成,取消了传统意义的节点板。桥面系由桥面横、纵梁及防腐木铺装组成。
3.2主要杆件应力计算
利用空间有限元程序MIDAS建立空间模型,全桥模型见图3。
1)应力验算:根据规范[1]考虑两种荷载组合,组合Ⅰ:人群+沉降+一、二期恒载;组合Ⅱ:人群+沉降+一、二期恒载+风力+温度荷载,在最不利荷载工况下,主桁架各杆件的最大受力情况见表1,杆件最大应力均满足材料的受力性能要求。
2)桥梁刚度:桥梁跨中竖向挠度25.2mm < L/800 = 54000/800mm =67.5mm,结构的竖向刚度满足规范要求,且具有较高的竖向刚度。
3)动力特性:特征值分析显示竖向第1阶自振频率3.03 Hz > 3.0 Hz,满足规范要求。
3.3 桥面铺装材料的选择
由于恒载的大小对结构自振频率影响较大[2],因此需要选择合适的铺装材料,減轻桥梁荷载。该人行桥采用防腐木板作为铺装材料,防腐木除具有自重轻外还具有:1.自然、安全、环保;2.防腐、防蛀;3.稳定性好良好,后期养护成本较低等特点。
结语:
人行桥采用飞燕式全焊钢桁连续梁结构,通过静力、动力及稳定性计算,表明该桥结构受力合理、传力明确,是一座能够较好契合桥位处环境的桥梁结构,可供同类钢桁梁人行桥设计借鉴。
参考文献:
[1]城市人行天桥与人行地道技术规范(CJJ69-95) [S].
[2]赵庭衡.桥梁钢结构细节设计[M].成都:西南交通大学出版社.
作者简介:
刘逵,工程师,工学硕士,现于珠海市规划设计研究院从事市政路桥工程设计。
【关键词】 钢桁连续梁;全焊接;人行天桥;景观
1、工程概况
人行桥位于珠海市斗门区井岸镇尖峰大桥东侧,连接南侧广场公园及北侧东堤路。现状水道通航等级为规划Ⅵ级航道,通航净空为1-42x6m,单孔双向通航。经过多次的方案比选,最终采用32+54+32m飞燕式全焊钢桁连续梁人行拱桥结构。
2、桁架形式的确定
人行桥采用钢桁架结构,钢桁架结构具有:1)现代感强,将实用功能与景观功能和谐的融为一体;2)钢桁架结构因构件截面较小,节间距较大,使桥梁整体外观轻巧而通透;3)与东广场公园的整体景观设计理念一致,使人徜徉在现代、轻巧、明快的环境中。
人行桥结构采用无竖杆的三角形为基本梁式(见图2),结构受力合理,线型简洁、流畅。
3、结构设计
3.1 主桁设计
主体结构为飞燕式全焊钢桁连续梁人行桥,桥梁全长118m,跨径组合为:32+54+32m,桥面全宽4.14m,净宽3.6m。边支点桁梁高3.0m,跨中桁梁梁高3.5m,中支点桁梁高6.8m,上、下弦杆采用焊接“T”型杆件,桥面弦杆采用焊接“十”型杆件。腹杆、横向联结系、下平联采用角钢焊接。桥梁主体受力杆件,型钢均采用Q345c钢,连接板件采用Q235c钢,弦杆腹板与腹杆通过角焊缝贴焊而成,节点板通过做大弦杆腹板形成,取消了传统意义的节点板。桥面系由桥面横、纵梁及防腐木铺装组成。
3.2主要杆件应力计算
利用空间有限元程序MIDAS建立空间模型,全桥模型见图3。
1)应力验算:根据规范[1]考虑两种荷载组合,组合Ⅰ:人群+沉降+一、二期恒载;组合Ⅱ:人群+沉降+一、二期恒载+风力+温度荷载,在最不利荷载工况下,主桁架各杆件的最大受力情况见表1,杆件最大应力均满足材料的受力性能要求。
2)桥梁刚度:桥梁跨中竖向挠度25.2mm < L/800 = 54000/800mm =67.5mm,结构的竖向刚度满足规范要求,且具有较高的竖向刚度。
3)动力特性:特征值分析显示竖向第1阶自振频率3.03 Hz > 3.0 Hz,满足规范要求。
3.3 桥面铺装材料的选择
由于恒载的大小对结构自振频率影响较大[2],因此需要选择合适的铺装材料,減轻桥梁荷载。该人行桥采用防腐木板作为铺装材料,防腐木除具有自重轻外还具有:1.自然、安全、环保;2.防腐、防蛀;3.稳定性好良好,后期养护成本较低等特点。
结语:
人行桥采用飞燕式全焊钢桁连续梁结构,通过静力、动力及稳定性计算,表明该桥结构受力合理、传力明确,是一座能够较好契合桥位处环境的桥梁结构,可供同类钢桁梁人行桥设计借鉴。
参考文献:
[1]城市人行天桥与人行地道技术规范(CJJ69-95) [S].
[2]赵庭衡.桥梁钢结构细节设计[M].成都:西南交通大学出版社.
作者简介:
刘逵,工程师,工学硕士,现于珠海市规划设计研究院从事市政路桥工程设计。