中國交通報(bào):196米超高墩 9級(jí)抗震設(shè)計(jì) 橋跨深谷金陽連
TIME:2020-07-20

    7月20日,中國交通報(bào)以《196米超高墩 9級(jí)抗震設(shè)計(jì) 橋跨深谷金陽連》為題,深度報(bào)道我公司金陽河特大橋設(shè)計(jì)創(chuàng)新,報(bào)道介紹了我公司在金陽河特大橋設(shè)計(jì)過程中,創(chuàng)新理念技術(shù),因勢造橋,充分發(fā)揮在鋼管混凝土橋梁領(lǐng)域優(yōu)勢,創(chuàng)造性地開發(fā)了超高墩大跨度窄橋高性能抗震連續(xù)剛構(gòu)結(jié)構(gòu)體系,刷新了世界連續(xù)剛構(gòu)鋼管混凝土格構(gòu)空心墩的最高紀(jì)錄,且具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。中國交通新聞網(wǎng)首頁要聞、交通強(qiáng)國App予以轉(zhuǎn)載。下文轉(zhuǎn)自:

196米超高墩 9級(jí)抗震設(shè)計(jì)


橋跨深谷金陽連

2020-07-20 09:31:05 來源:中國交通新聞網(wǎng) 作者:特約記者 匡成剛 通訊員 張俊鋒 文/圖

施工中的金陽河特大橋。

近日,由四川省公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司(簡稱四川公路設(shè)計(jì)院)設(shè)計(jì)的涼山彝族自治州金陽河特大橋6號(hào)墩封頂。金陽河特大橋6號(hào)墩高196米,相當(dāng)于65層樓高。這一高度超越了同由該公司設(shè)計(jì)的雅(安)西(昌)高速公路臘八斤特大橋182.5米高的10號(hào)墩,刷新了世界連續(xù)剛構(gòu)鋼管混凝土格構(gòu)空心墩的高度紀(jì)錄。

金陽河特大橋造型優(yōu)美、氣勢磅礴。該橋全長757.7米,橋梁主跨跨徑200米,設(shè)計(jì)時(shí)速40公里。在設(shè)計(jì)過程中,四川公路設(shè)計(jì)院創(chuàng)新理念技術(shù),具有鮮明的特色亮點(diǎn)。

該橋作為脫貧攻堅(jiān)重點(diǎn)交通項(xiàng)目,承擔(dān)了356國道跨金陽河、改善區(qū)域交通條件等功能,預(yù)計(jì)于2021年年底建成通車,屆時(shí)可使金陽縣新老城區(qū)通行時(shí)間縮短至10分鐘以內(nèi)。同時(shí),該項(xiàng)目的建設(shè)開辟了新的地質(zhì)災(zāi)害避險(xiǎn)疏散通道,將有效拓展城區(qū)發(fā)展空間。

因勢造橋 連續(xù)剛構(gòu)

金陽河特大橋連接的是涼山州金陽縣老縣城和新建東區(qū),新老縣城僅有一河之隔,直線距離1500米,但因沒有跨河通道,兩地往來需要繞行1個(gè)多小時(shí)山路,建橋成為迫切需要。

但橋址兩岸河谷深切,金陽河?xùn)|岸為巖質(zhì)岸,地形陡峻呈懸崖,高約180米,平均坡度62度,橋位和金陽河河床最大距離達(dá)238米。

四川公路設(shè)計(jì)院遵循“因勢造橋、以人為本、舒適和諧、持續(xù)發(fā)展”的設(shè)計(jì)理念,經(jīng)與結(jié)構(gòu)體系較復(fù)雜的拱橋、懸索橋、斜拉橋等多個(gè)方案綜合對(duì)比,最終選定了結(jié)構(gòu)安全、技術(shù)成熟、施工難度相對(duì)較小、養(yǎng)護(hù)工作量小、外形干凈清爽的連續(xù)剛構(gòu)橋方案。該方案可降低約2億元的建設(shè)成本,未來預(yù)計(jì)可降低約1億元的養(yǎng)護(hù)成本。根據(jù)該方案,金陽河特大橋5號(hào)、6號(hào)、7號(hào)主墩高度分別達(dá)到113米、196米和182米。

該橋橋位處基本地震烈度為7.7度,四川公路設(shè)計(jì)院按9級(jí)抗震措施設(shè)計(jì)。一般鋼筋混凝土橋墩自重大,將弱化結(jié)構(gòu)的抗震性能。通常來說,在超高橋墩橋梁抗震計(jì)算過程中,為滿足受力就需要加大結(jié)構(gòu)尺寸,相應(yīng)地就增加了結(jié)構(gòu)自重,結(jié)構(gòu)自重增加又不利于抗震,往返循環(huán)后增大了下部構(gòu)造的工程量及造價(jià)。

四川公路設(shè)計(jì)院充分發(fā)揮在鋼管混凝土橋梁領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢,在主橋5號(hào)、6號(hào)、7號(hào)主墩采用了鋼管混凝土格構(gòu)空心墩,主墩鋼管內(nèi)灌注C80混凝土,破解了這一難題。

剛?cè)岵?jì) 結(jié)構(gòu)安全

現(xiàn)有的山區(qū)橋梁,高度越來越高,跨度越來越大,一般將高度超過150米的橋墩稱為超高墩,跨度超過200米可稱為大跨,橋梁跨徑超過200米寬度僅10余米的橋梁可以稱之為窄橋。

此類超高墩大跨度窄橋,一般整體聯(lián)長也較大。由于山區(qū)橋梁所在的地形一般基本地震烈度可達(dá)到8度或以上,橋梁抗震性能不僅是強(qiáng)度控制設(shè)計(jì),而且位移也要控制設(shè)計(jì)。因此,采用傳統(tǒng)的橋墩設(shè)計(jì)以及主梁和橋臺(tái)連接位置的設(shè)計(jì),無法滿足山區(qū)橋梁抗震性能要求、位移控制要求以及強(qiáng)度和剛度要求。

針對(duì)超高墩、大跨、窄橋的特點(diǎn),四川公路設(shè)計(jì)院總結(jié)應(yīng)用雅西高速公路臘八斤大橋技術(shù)成果,并創(chuàng)造性地開發(fā)了超高墩大跨度窄橋高性能抗震連續(xù)剛構(gòu)結(jié)構(gòu)體系,作為關(guān)鍵技術(shù)支撐。

該結(jié)構(gòu)體系通過橋墩采用墩頂橫向?qū)挾却笥谥髁毫旱讬M向?qū)挾鹊脑O(shè)計(jì),且橋墩采用變截面形式,構(gòu)成橫向強(qiáng)健性構(gòu)造設(shè)計(jì),并在主梁和橋臺(tái)之間設(shè)置縱向約束構(gòu)造,確保了橋梁體系的縱向剛度和橫向剛度均能滿足地震位移控制設(shè)計(jì)需要,同時(shí)相應(yīng)降低了橋墩縱向抗震設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)力,確保了橋梁的結(jié)構(gòu)安全。

經(jīng)驗(yàn)證,采用該結(jié)構(gòu)體系的橋梁在地震荷載作用下墩底剪力減小16%、墩底彎矩減小23%、墩頂?shù)目v向位移減小31%。墩底設(shè)計(jì)內(nèi)力減小明顯,墩底抗震極限承載能力明顯提高。同時(shí),墩頂縱向位移能滿足地震位移控制設(shè)計(jì)需要。該結(jié)構(gòu)體系尤其適用于山區(qū)超高墩、大跨度和窄橋的橋梁設(shè)計(jì)需要,具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。


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