1、桐山溪特大橋104+200+104米連續(xù)剛構(gòu)橋抗風(fēng)設(shè)計(jì)討論摘要：沈海復(fù)線福鼎貫嶺至柘榮段為海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)高速公路“二縱國(guó)家高速公路沈陽至海口縱線擴(kuò)容工程福鼎閩浙界至蕉城段。桐山溪特大橋位于福鼎市山前鎮(zhèn)山前村，跨越通鄉(xiāng)公路和桐山溪。文章介紹了海西高速公路網(wǎng)沈海復(fù)線桐山溪特大橋的總體設(shè)計(jì)、構(gòu)造特點(diǎn)和抗風(fēng)分析。關(guān)鍵詞：連續(xù)剛構(gòu)橋；構(gòu)造特點(diǎn)；抗風(fēng)分析；桐山溪特大橋；海西高速公路網(wǎng) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A1 概述沈海復(fù)線福鼎貫嶺至柘榮段為海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)高速公路“二縱國(guó)家高速公路沈陽至?？诳v線擴(kuò)容工程福鼎閩浙界至蕉城段，是海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)“三縱八橫三環(huán)三十三聯(lián)高速公路網(wǎng)布局中的重要組成部分。沈海復(fù)線福鼎貫嶺至柘榮段

2、起于福鼎市貫嶺鎮(zhèn)邦福村設(shè)邦福樞紐互通與沈海高速公路銜接，經(jīng)福鼎市桐山街道、管陽鎮(zhèn)，終于福鼎市管陽鎮(zhèn)劉洋村順接沈海復(fù)線柘榮至福安段，道路全長(zhǎng)32.04km。桐山溪特大橋位于福鼎市山前鎮(zhèn)山前村，跨越通鄉(xiāng)公路和桐山溪。1.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1.1.1 設(shè)計(jì)行車速度：80km/h。1.1.3 設(shè)計(jì)平安等級(jí)；橋梁構(gòu)造為一級(jí)。1.1.4 設(shè)計(jì)荷載：公路-I級(jí)。1.1.5 高程系統(tǒng)：1985國(guó)家高程基準(zhǔn)，坐標(biāo)系：1954年北京坐標(biāo)系。1.1.8 設(shè)計(jì)洪水頻率：按1/300洪水頻率設(shè)計(jì)，橋梁高程由道路控制，不受洪水位控制。1.1.9 地震根本烈度：6度，地震動(dòng)峰值加速度為0.05。1.1.10 橋梁抗震設(shè)防類別為A

3、類；抗震設(shè)防措施等級(jí)為7度。橋址屬河流溝谷地貌，地勢(shì)較陡，擬建場(chǎng)地橫跨一由西北流向東南溪流，溪流寬約39.0042.00m，其流量受季節(jié)性影響較大，暴雨季節(jié)流量驟增。場(chǎng)地內(nèi)地勢(shì)陡緩，自然坡度50°55°。整體地面標(biāo)高介于56.24215.74m之間，最大相對(duì)高差約159.50m。地質(zhì)構(gòu)造上，橋址屬河流溝谷地貌，表層分布有第四系殘坡積黏性土，其下地層主要為凝灰熔巖J3n及其風(fēng)化層。在勘探孔控制深度范圍內(nèi)場(chǎng)地未見有空洞、采空區(qū)等洞穴。根據(jù)場(chǎng)地周邊環(huán)境地質(zhì)條件分析，場(chǎng)地周邊未發(fā)現(xiàn)滑坡、泥石流等不良地質(zhì)作用和軟土、飽和液化土層。1.3 主要材料箱梁豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋材料采用標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fp

4、k=1860MPa的高強(qiáng)低松弛鋼絞線和級(jí)別PSB785的精軋螺紋粗鋼筋。體外預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用無黏結(jié)低松弛環(huán)氧涂層鋼絞線。體外束外套采用高密度聚乙烯管。錨固塊和轉(zhuǎn)向塊采用預(yù)埋無縫鋼管成孔，轉(zhuǎn)向塊處采用梳束器保證體外束束型。2 主橋設(shè)計(jì)2.1 總體設(shè)計(jì)2.2 主橋上部構(gòu)造2.3 主橋下部構(gòu)造3.1 風(fēng)載參數(shù)計(jì)算第一，主梁橫橋向風(fēng)：FH=Vg2CHH/2=65.2kN/m墩支點(diǎn)處橫橋向風(fēng)FH=Vg2CHH/2=22.4kN/m跨中處橫橋向風(fēng)第二，主梁順橋向風(fēng)：Ffr=Vg2Cfs/2=2.4kN/m墩支點(diǎn)處順橋向風(fēng)Ffr=Vg2Cfs/2=1.6kN/m跨中處順橋向風(fēng)第三，橋墩橫橋向風(fēng)：FH=Vg2

5、CHAn/2=10.5kN/m墩頂橫橋向風(fēng)FH=Vg2CHAn/2=7.7kN/m墩底橫橋向風(fēng)第四，橋墩順橋向風(fēng)：FH=Vg2CHAn/2=18.9kN/m墩頂順橋向風(fēng)FH=Vg2CHAn/2=13.86kN/m墩底順橋向風(fēng)FH=Vg2CHH/2=5.6kN/m跨中處橫橋向風(fēng)第二，主梁順橋向風(fēng)：Ffr=Vg2Cfs/2=0.6kN/m墩支點(diǎn)處順橋向風(fēng)Ffr=Vg2Cfs/2=0.4kN/m跨中處順橋向風(fēng)橋墩橫橋向風(fēng)：FH=Vg2CHAn/2=2.1kN/m墩0.65H處第四，橋墩順橋向風(fēng)：FH=Vg2CHAn/2=3.78kN/m墩0.65H處成橋狀態(tài)：主梁橫橋向風(fēng)：FH=Vg2CHH/2=5

6、5.2kN/m墩支點(diǎn)處橫橋向風(fēng)FH=Vg2CHH/2=18.9kN/m跨中處橫橋向風(fēng)第二，主梁順橋向風(fēng)：Ffr=Vg2Cfs/2=2.0kN/m墩支點(diǎn)處順橋向風(fēng)Ffr=Vg2Cfs/2=1.4kN/m跨中處順橋向風(fēng)第三，橋墩橫橋向風(fēng)：FH=Vg2CHAn/2=8.75kN/m墩頂橫橋向風(fēng)FH=Vg2CHAn/2=7.7kN/m墩底橫橋向風(fēng)第四，橋墩順橋向風(fēng)：FH=Vg2CHAn/2=15.75kN/m墩頂順橋向風(fēng)FH=Vg2CHAn/2=13.86kN/m墩底順橋向風(fēng)最大懸臂狀態(tài)：第一，主梁橫橋向風(fēng)：FH=Vg2CHH/2=57.1kN/m墩支點(diǎn)處橫橋向風(fēng)FH=Vg2CHH/2=17.0kN/

7、m跨中處橫橋向風(fēng)第二，主梁順橋向風(fēng)：Ffr=Vg2Cfs/2=2.3kN/m墩支點(diǎn)處順橋向風(fēng)Ffr=Vg2Cfs/2=1.5kN/m跨中處順橋向風(fēng)第三，橋墩橫橋向風(fēng)：FH=Vg2CHAn/2=10.15kN/m墩頂橫橋向風(fēng)FH=Vg2CHAn/2=8.75kN/m墩底橫橋向風(fēng)FH=Vg2CHAn/2=15.75kN/m墩底順橋向風(fēng)3.2 最大懸臂狀態(tài)的屈曲分析3.2.1 橫橋向風(fēng)荷載作用下。荷載工況：1.0自重+1.0主梁隔板+1.0預(yù)應(yīng)力+1.0橫向風(fēng)荷載。最大懸臂狀態(tài)下模型見圖4：圖4 最大懸臂狀態(tài)模型圖最大懸臂施工狀態(tài)，橫橋向風(fēng)荷載作用下，臨界荷載系數(shù)為13.5，一階振型圖見圖5：圖5

8、橫橋向風(fēng)載下一階陣型圖3.2.2 順橋向風(fēng)荷載作用下。橋梁順橋向梁所受的風(fēng)荷載按?風(fēng)規(guī)?相關(guān)條文計(jì)算計(jì)入。橋墩上的順橋向風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按橫橋向風(fēng)壓的70%乘以橋墩迎風(fēng)面積計(jì)算。順橋向風(fēng)荷載作用下，臨界荷載系數(shù)為13.5，一階振型圖見圖6。1.0自重+1.0主梁隔板+1.0預(yù)應(yīng)力+1.0縱向風(fēng)荷載。圖6 順橋向風(fēng)載下一階陣型圖3.3 成橋狀態(tài)的屈曲分析3.3.1 橫橋向風(fēng)荷載作用下。荷載工況：1.0自重+1.0二期恒載+1.0主梁隔板+1.0預(yù)應(yīng)力+1.0護(hù)欄+1.0橫向風(fēng)荷載。成橋狀態(tài)下模型見圖7：圖7 成橋狀態(tài)模型圖成橋狀態(tài)，橫橋向風(fēng)荷載作用下，臨界荷載系數(shù)為21.15，一階振型圖見圖8：圖8

9、 橫橋向風(fēng)載下一階陣型圖圖9 順橋向風(fēng)載下一階陣型圖3.3.3 施工階段不平衡狀態(tài)穩(wěn)定分析。3.3.4 裸墩穩(wěn)定分析。荷載工況：1.0自重+1.0橫向風(fēng)荷載。橫風(fēng)荷載作用下，臨界荷載系數(shù)為45.99，一階振型圖見圖10：圖10 裸墩橫風(fēng)載下一階陣型圖荷載工況：1.0自重+1.0縱向風(fēng)荷載。縱風(fēng)荷載作用下，臨界荷載系數(shù)為45.98，一階振型圖見圖11：圖11 裸墩縱向風(fēng)載下一階陣型圖4 結(jié)語本橋?yàn)楦叨沾罂鐝交炷吝B續(xù)剛構(gòu)，上部主梁采用懸臂澆筑施工，施工和運(yùn)營(yíng)階段均存在穩(wěn)定問題，設(shè)計(jì)中對(duì)構(gòu)造進(jìn)展了穩(wěn)定性分析。計(jì)算中考慮主墩裸墩、施工至最大懸臂及成橋三個(gè)狀態(tài)，荷載組合考慮永久作用、汽車荷載、制動(dòng)力、溫度作用、施工階段風(fēng)荷載、順橋向百