连续刚构桥双肢薄壁墩防撞浮箱火灾模拟与安全性能评估

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作者 袁佩 郑植 +2 位作者 耿波 陈巍 张焱焜 《桥梁建设》 北大核心 2025年第4期108-116,共9页

为了解FRP防撞浮箱火灾对连续刚构桥桥墩性能的影响,以某连续刚构桥双肢薄壁墩(P2墩,共4肢,P2-1~P2-4墩肢)墩底FRP防撞浮箱火灾事故为背景进行研究。首先对实桥火灾现场损伤状况进行分析;然后采用FDS软件进行火灾场景模拟,分析火灾空间... 为了解FRP防撞浮箱火灾对连续刚构桥桥墩性能的影响,以某连续刚构桥双肢薄壁墩(P2墩,共4肢,P2-1~P2-4墩肢)墩底FRP防撞浮箱火灾事故为背景进行研究。首先对实桥火灾现场损伤状况进行分析;然后采用FDS软件进行火灾场景模拟,分析火灾空间瞬态温度场分布,并通过桥墩热-结构耦合计算模型分析火灾下双肢薄壁墩的热力学响应;最后进行受损结构安全性能评估。结果表明:防撞浮箱火灾造成大桥P2墩表面局部混凝土碳化及剥落,最大损伤影响深度为84.58 mm,防撞浮箱多个节段被烧毁;火灾对P2-1墩肢影响最大,其中迎火面最高温度约为766℃,背火面最高温度约为428℃,防撞浮箱火灾影响范围为起火面以上6 m内;火灾作用下P2墩的变形及应力均未发生明显变化,对该连续刚构桥的结构安全影响较小;建议凿除桥墩受损区域局部混凝土后增设钢丝网片,并采用水泥砂浆面层修复至设计截面尺寸,更换烧毁的防撞浮箱,在填充的聚氨酯泡沫中添加火焰抑制剂。 展开更多

关键词 连续刚构桥 双肢薄壁墩 FRP防撞浮箱 温度场 热力学响应 结构安全性能 有限元法

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大跨连续刚构桥双肢薄壁墩抗震性能研究 被引量：16

2

作者 陈爱军 彭容新 +1 位作者 王解军 贺国京 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期1-7,共7页

为获得双肢薄壁墩在地震作用下的破坏形态与力学性能,采用低周反复荷载试验探讨了不同轴压比、主筋率及体积配箍率对该类型桥墩抗震性能的影响,得到了各试验墩的破坏特性、滞回曲线、位移延性与耗能性能。试验结果表明:各试验墩的破坏... 为获得双肢薄壁墩在地震作用下的破坏形态与力学性能,采用低周反复荷载试验探讨了不同轴压比、主筋率及体积配箍率对该类型桥墩抗震性能的影响,得到了各试验墩的破坏特性、滞回曲线、位移延性与耗能性能。试验结果表明:各试验墩的破坏形态基本相似,大体可分为三个阶段:弹性阶段、弹塑性阶段、弯曲破坏阶段。试验墩在墩底及系梁处破坏严重,其中墩底与墩顶出现显著的弯曲破坏,系梁处出现“X形”裂缝。主筋率较高的双肢薄壁墩滞回曲线较为饱满,耗能性能良好,适当提高轴压比可显著提高该桥墩的延性性能。各试验墩的变形能力较好,位移延性在2.63~3.68,变化幅度较大,主筋率对延性影响显著。 展开更多

关键词 抗震性能 双肢薄壁墩 低周反复荷载试验 延性性能 轴压比

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截面形状对双肢薄壁墩温度场的影响分析 被引量：8

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作者 张运波 蔡亭亭 刘洋 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2015年第3期41-45,共5页

研究目的:置于自然环境下的高墩大跨混凝土结构,难免要受到日照温度荷载的作用,在这种荷载作用下,双肢薄壁墩会产生较大的温度应力与变形,严重的会引起墩身工程事故。本文以邢汾高速公路洺水大桥105.09 m高的双肢矩形薄壁空心墩为研究对... 研究目的:置于自然环境下的高墩大跨混凝土结构,难免要受到日照温度荷载的作用,在这种荷载作用下,双肢薄壁墩会产生较大的温度应力与变形,严重的会引起墩身工程事故。本文以邢汾高速公路洺水大桥105.09 m高的双肢矩形薄壁空心墩为研究对象,利用ANSYS有限元软件的热分析及耦合分析功能,对不同截面形状的薄壁空心高墩在日照辐射作用下的温差效应进行仿真分析。研究结论:计算结果表明:(1)有限元软件ANSYS的热分析以及耦合分析功能可以很快速方便的计算双肢薄壁墩结构的温度场和温差效应;(2)温度应力随着截面边棱的增加而增加,而结构的变形却随着截面边棱的增加而减小;(3)温度应力的最大值一般在截面的角隅处出现;(4)在设计不同截面的双肢墩时,应综合考虑不同截面形状对温度应力以及变形的影响,选择合适的截面形状,使得高桥墩的温度裂缝控制在最小范围内;(5)该研究成果可以为薄壁高墩的设计和施工提供参考。 展开更多

关键词 双肢薄壁墩 截面形状 仿真分析 温度效应

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基于塑性铰模型的双肢薄壁墩抗震性能研究 被引量：5

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作者 陈爱军 彭容新 +1 位作者 贺国京 王解军 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期130-140,共11页

为研究基于塑性铰模型的双肢薄壁墩的抗震性能,结合 4种塑性铰模型、基底纵筋滑移模型及双肢薄壁墩简化计算模型,计算其在低周反复荷载作用下的墩顶变形及抗推承载力。建立空间非线性模型,计算分析该桥墩在低周反复荷载作用下的力学性... 为研究基于塑性铰模型的双肢薄壁墩的抗震性能,结合 4种塑性铰模型、基底纵筋滑移模型及双肢薄壁墩简化计算模型,计算其在低周反复荷载作用下的墩顶变形及抗推承载力。建立空间非线性模型,计算分析该桥墩在低周反复荷载作用下的力学性能及破坏形态。同时,制作双肢薄壁墩的缩尺模型,通过拟静力试验研究其破坏形态、滞回曲线及骨架曲线。结果表明:理论计算、数值模拟与试验结果吻合良好,理论计算模型能够对该试验墩在低周反复荷载作用下的抗推承载力进行较为准确的计算,而且有限元模型可对破坏形态进行仿真;试验墩主要呈现以弯曲破坏为主的“弯剪破坏模式”,滞回曲线“捏缩”效应明显;参数分析结果表明体积配筋率及混凝土强度对该桥墩抗震性能的影响较小,而纵筋率与轴压比对其力学性能的影响较大,其中轴压比取5%时试验墩延性最差,取 10%时的延性最好。 展开更多

关键词 大跨连续刚构桥 双肢薄壁墩 低周反复荷载试验 抗推性能 延性性能 塑性铰模型

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双肢薄壁墩参数对连续刚构桥抗震影响分析 被引量：9

5

作者 周兴林 宁晓骏 +1 位作者 张清旭 刘兴顺 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2020年第3期104-110,共7页

为了研究地震响应下双肢薄壁墩参数对高墩连续刚构桥抗震性能的影响,本文以某高墩连续刚构桥为研究对象,采用时程分析方法。以桥墩纵横向的薄壁厚度、双肢间距以及桥墩截面形式结合系梁为主要参数,从桥梁的振型频率、桥墩的位移以及内... 为了研究地震响应下双肢薄壁墩参数对高墩连续刚构桥抗震性能的影响,本文以某高墩连续刚构桥为研究对象,采用时程分析方法。以桥墩纵横向的薄壁厚度、双肢间距以及桥墩截面形式结合系梁为主要参数,从桥梁的振型频率、桥墩的位移以及内力变化三个方面对其抗震性能进行评价。结果表明:双肢薄壁厚度与双肢间距对桥梁高阶振型频率的影响较大;双肢薄壁墩的厚度与桥墩的抗弯刚度以及抗推刚度成正比关系;纵桥向抗弯刚度随双肢间距的增大而逐渐增大;设置纵向横系梁会增大桥梁的纵向刚度和减少墩顶的内力及位移;空心截面桥墩的抗震性能要优于实心截面桥墩的抗震性能。 展开更多

关键词 公路桥梁 双肢薄壁墩 模型试验 连续刚构桥 时程方法 双肢间距

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双肢薄壁墩稳定性分析 被引量：3

6

作者 冯雪峰 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第10期2350-2353,共4页

高墩大跨连续刚构桥在近年有很大的发展,但墩越修越高所带来的就是高墩的稳定性问题。在全面介绍稳定问题的基础上,采用能量法推导了高墩双肢薄壁墩稳定临界荷载。

关键词 连续刚构桥 双肢薄壁墩 稳定 临界荷载

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变截面双肢薄壁高墩基础约束刚度动力识别方法 被引量：3

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作者 宁明哲 李德建 邹振兴 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期74-78,共5页

以汝郴高速公路山店江大桥1号高墩为工程背景,基于Rayleigh能量法和South-well频率合成法导出变截面双肢薄壁桥墩结构复合振动基频计算公式,将基频表示成各惯性元和变形元所组成子系统的频率合成。在此基础上建立结构基础约束刚度识别方... 以汝郴高速公路山店江大桥1号高墩为工程背景,基于Rayleigh能量法和South-well频率合成法导出变截面双肢薄壁桥墩结构复合振动基频计算公式,将基频表示成各惯性元和变形元所组成子系统的频率合成。在此基础上建立结构基础约束刚度识别方法,利用结构固有基频和地基约束刚度的关系,采用脉动实验测得桥墩2个不同施工阶段的振动频率,估算出基础约束刚度,并与设计值进行比较,为桥梁桥基施工质量评估提供了科学依据。 展开更多

关键词 变截面双肢薄壁墩 Rayleigh能量法 South—well频率合成法 基础约束刚度 动力识别

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横系梁对双肢薄壁高墩刚构桥稳定性的影响分析 被引量：22

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作者 李健刚 杜玉东 +1 位作者 魏燕玲 张俊波 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2008年第11期31-34,共4页

研究目的:高墩桥梁稳定性一直是影响桥梁结构安全的关键因素,如何在保证桥梁外形美观、结构受力合理的情况下提高高墩桥梁的稳定性,是工程技术人员一直在探讨的问题。本文以京承三期清水河2#桥为工程背景,采用三维有限元分析软件SAP200... 研究目的:高墩桥梁稳定性一直是影响桥梁结构安全的关键因素,如何在保证桥梁外形美观、结构受力合理的情况下提高高墩桥梁的稳定性,是工程技术人员一直在探讨的问题。本文以京承三期清水河2#桥为工程背景,采用三维有限元分析软件SAP2000对双肢薄壁高墩刚构桥进行空间稳定性分析,并对比分析在有无横系梁的情况下最大悬臂施工阶段和成桥阶段桥梁的稳定性。研究结论:初步得出了墩间横系梁对双肢薄壁高墩桥梁稳定性的影响:墩间横系梁主要对顺桥向的桥梁稳定性贡献较大,对桥梁横向稳定性基本上没有影响;随着墩间横系梁数量的增加,对稳定性的贡献也趋于稳定。恰当地设置横系梁能有效地提高双肢薄壁高墩刚构桥梁的稳定性,但随着横系梁数量的增加稳定性提高并不明显。 展开更多

关键词 双肢薄壁高墩 刚构桥 横系梁 稳定

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双肢薄壁高墩施工过程稳定性分析的快速算法 被引量：19

9

作者 李开言 陈政清 韩艳 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期86-90,共5页

根据能量原理,推导了双肢薄壁高墩在施工荷载作用下静力稳定系数的代数表达式。算例分析表明,运用本文推导的稳定系数表达式计算结果与ANSYS有限元计算结果非常相近。本文方法运用方便、准确性高,具有很高的现场应用价值。

关键词 双肢薄壁高墩 稳定分析 能量原理

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系梁设置对双肢薄壁刚构桥地震响应影响分析 被引量：8

10

作者 陈彦江 郝朝伟 李勇 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2015年第4期63-70,共8页

以一座典型双肢薄壁刚构桥为工程背景,采用增量动力分析(incremental dynamic analysis,IDA)方法,考虑行波效应,分析了系梁道数、系梁刚度等参数对桥梁远场地震响应的影响。结果表明,与系梁位置和刚度相比,地震响应受系梁道数影响较大;... 以一座典型双肢薄壁刚构桥为工程背景,采用增量动力分析(incremental dynamic analysis,IDA)方法,考虑行波效应,分析了系梁道数、系梁刚度等参数对桥梁远场地震响应的影响。结果表明,与系梁位置和刚度相比,地震响应受系梁道数影响较大;设置1道系梁可以明显降低支座在地震中的响应;设置2道以上系梁时,墩内、外肢地震响应差别显著,不利于发挥双肢墩材料性能。设置较多的系梁或者系梁位置不合理,易导致桥墩局部振动。对于跨度较大的髙墩刚构桥,当因其它因素需要设置较多系梁时,建议对行波效应进行专门的抗震效应研究。 展开更多

关键词 桥梁工程 地震响应 增量动力分析 系梁 双肢薄壁墩

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带耗能系梁的摇摆自复位双肢薄壁高墩抗震性能研究

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作者 佘振扬 黎雅乐 +2 位作者 李雪红 徐秀丽 刘径恺 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期977-987,1020,共12页

探索适用于山区连续刚构桥双肢薄壁高墩的摇摆自复位体系,设计和制作了混凝土双肢薄壁高墩(RCDTP)和带耗能系梁的摇摆自复位双肢薄壁高墩(RSDTP)构件.开展双肢薄壁墩的拟静力试验,研究破坏形态、滞回特性、骨架曲线、耗能能力、延性和... 探索适用于山区连续刚构桥双肢薄壁高墩的摇摆自复位体系,设计和制作了混凝土双肢薄壁高墩(RCDTP)和带耗能系梁的摇摆自复位双肢薄壁高墩(RSDTP)构件.开展双肢薄壁墩的拟静力试验,研究破坏形态、滞回特性、骨架曲线、耗能能力、延性和残余位移等.与RCDTP墩进行比较,结果表明耗能系梁的设置和摇摆体系的设计能够显著提高墩柱抗震性能、减轻损伤程度.RSDTP墩极限承载力、延性系数、耗能能力分别提高了51.4%、12.31%、42%,RSDTP墩的残余位移降低了24%.预应力钢筋的设置为桥墩提供了自复位能力,有效地控制桥墩的震后残余位移,保障了双肢高墩的震后可恢复性. 展开更多

关键词 抗震性能 拟静力试验 摇摆自复位桥墩 耗能系梁 薄壁双肢高墩

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双肢薄壁高墩横联墩身一次性整体灌筑施工技术 被引量：2

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作者 邓先勇 《铁道标准设计》 2006年第8期25-27,共3页

结合内昆铁路乌家坪1号大桥横联施工,介绍双肢薄壁高墩横联墩身一次性整体灌筑施工工艺,阐述横联支架梁施工、模板系统组装及钢筋安装、混凝土灌筑和横联施工时工作平台的强度、刚度和稳定性等关键技术。

关键词 铁路桥 双肢薄壁高墩 横联 整体灌筑

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双幅整体转体跨铁路刚构桥主墩设计方案比选 被引量：13

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作者 迟德有 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期123-128,共6页

广西滨海公路长坜桥主桥为2×79 m连续刚构桥,桥宽39.4 m,主梁为双幅单箱三室箱梁,左、右幅箱梁共用一个箱式双肢薄壁墩,墩高5.22 m。该桥采用先平行铁路双幅整体支架现浇后转体跨越铁路的施工方法,转体重量3.6万吨,球铰直径6.0 m... 广西滨海公路长坜桥主桥为2×79 m连续刚构桥,桥宽39.4 m,主梁为双幅单箱三室箱梁,左、右幅箱梁共用一个箱式双肢薄壁墩,墩高5.22 m。该桥采用先平行铁路双幅整体支架现浇后转体跨越铁路的施工方法,转体重量3.6万吨,球铰直径6.0 m。根据桥墩较矮、桥宽较宽、转体T构悬臂较大、转体吨位大、上承台受力较大的构造和结构受力特点,提出双肢薄壁墩、墙式墩、箱形空心墩3种主墩方案,从构造、结构受力、抗推刚度等方面进行综合比选。结果表明:双肢薄壁墩抗弯刚度大,可提高大悬臂转体施工状态下的结构安全性,对梁体主墩处的负弯矩起削峰作用;其抗推刚度小,可降低墩梁刚度比,改善梁体和桥墩的受力,故选择双肢薄壁墩方案。为进一步减小上承台厚度,解决矮墩身、分幅梁体、中心转铰带来的墩身受力问题,在常规整体式双肢薄壁墩的墩顶设置预应力混凝土系梁,形成箱式双肢薄壁墩。经计算,相较于整体式双肢薄壁墩,箱式双肢薄壁墩能有效减小上承台厚度,且能极大地降低主墩和上承台的应力,使结构受力更优,因此该桥最终采用箱式双肢薄壁墩方案。 展开更多

关键词 连续刚构桥 转体施工 双肢薄壁墩 墙式墩 箱形空心墩 结构受力 抗推刚度 方案比选

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塔墩梁固结矮塔斜拉桥合龙顶推力的简化计算方法 被引量：21

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作者 杨孟刚 黄文龙 卫康华 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期71-76,共6页

为确定塔墩梁固结体系矮塔斜拉桥在中跨合龙时所施加的纵向水平顶推力的合理取值范围,从控制桥墩裂缝宽度的角度出发推导其简化计算方法。基于《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中的裂缝宽度公式,推导双肢薄... 为确定塔墩梁固结体系矮塔斜拉桥在中跨合龙时所施加的纵向水平顶推力的合理取值范围,从控制桥墩裂缝宽度的角度出发推导其简化计算方法。基于《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中的裂缝宽度公式,推导双肢薄壁墩塔墩梁固结矮塔斜拉桥在顶推阶段和正常使用阶段的桥墩裂缝宽度与顶推力的关系式,由此确定合龙顶推力的取值范围,在此基础上考虑合龙温差对顶推力进行修正。以104国道上某三塔矮塔斜拉桥为例,计算该桥在中跨合龙时的顶推力,并与有限元计算结果进行对比,验证了该简化计算方法的有效性,且该方法具有较高的精度和计算效率。 展开更多

关键词 矮塔斜拉桥 塔墩梁固结 双肢薄壁墩 合龙 顶推力 裂缝宽度 计算方法

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基于不同结构形式新型桥墩抗震性能对比分析 被引量：4

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作者 向敏 王文雅 艾庆华 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2016年第9期62-69,共8页

研究目的:在高地震烈度的山岭和峡谷地区高墩大跨连续刚构桥被大量建造的同时,探索和寻求适用于高烈度区该类桥型高墩的新型结构形式非常必要。本文以二郎河特大桥为工程背景,根据该桥双肢薄壁高墩截面(RC墩),基于承载力和墩顶刚度相同... 研究目的:在高地震烈度的山岭和峡谷地区高墩大跨连续刚构桥被大量建造的同时,探索和寻求适用于高烈度区该类桥型高墩的新型结构形式非常必要。本文以二郎河特大桥为工程背景,根据该桥双肢薄壁高墩截面(RC墩),基于承载力和墩顶刚度相同的原则,优化设计两种新型高墩截面:钢板连接的钢管混凝土高墩截面(CFS-1墩)和双波折腹板连接的钢管混凝土高墩截面(CFS-2墩);运用OpenS ees建立模型,采用Pushover方法研究这三种高墩截面结构的滞回曲线、累积滞回耗能、等效粘滞阻尼系数、骨架曲线、延性性能、刚度特性,对比分析三种高墩结构抗震性能的优劣。研究结论:(1)相同轴压比条件下,基于滞回曲线、累积滞回耗能、等效粘滞阻尼系数的对比分析,CFS-1墩和CFS-2墩耗能能力远远高于RC墩,CFS-2墩耗能能力略高于CFS-1墩;基于骨架曲线、位移延性系数、等效刚度退化系数的对比分析,CFS-1墩和CFS-2墩塑形变形能力明显高于RC墩,CFS-2墩塑形变形能力略好于CFS-1墩;(2)优化设计的新型CFS-1墩和CFS-2墩的抗震性能总体优于RC墩;(3)CFS-2墩的抗震性能略强于CFS-1墩,说明钢管混凝土柱间的连接方式对整个桥墩的抗震性能有影响,本研究中双波折腹板连接优于钢板连接;(4)本研究成果可供类似桥梁结构体系设计时参考和借鉴。 展开更多

关键词 双肢薄壁高墩 钢管混凝土柱 双波折腹板 滞回性能 塑性变形 抗震性能

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阅江大桥“帆”形塔斜拉桥总体设计 被引量：5

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作者 李军心 怀华锋 +1 位作者 黄金山 王全凤 《世界桥梁》 北大核心 2015年第4期11-14,共4页

广东肇庆市阅江大桥主桥采用三跨双塔单索面预应力混凝土斜拉桥,跨径布置为(160+320+160)m,采用墩、塔、梁固结体系,桥面布置双向6车道。主梁采用单箱五室箱形预应力混凝土梁,按全预应力混凝土结构设计,采用纵、横、竖三向预应力体系,... 广东肇庆市阅江大桥主桥采用三跨双塔单索面预应力混凝土斜拉桥,跨径布置为(160+320+160)m,采用墩、塔、梁固结体系,桥面布置双向6车道。主梁采用单箱五室箱形预应力混凝土梁,按全预应力混凝土结构设计,采用纵、横、竖三向预应力体系,斜拉索锚固处设置1道横梁;采用单索面斜拉索,斜拉索呈扇形分2排布置于桥面中央分隔带内,避免了斜拉索对外侧景观的遮挡,视野开阔;桥塔选用了新颖美观、造型独特的"帆"形混凝土塔;主墩采用较柔的双肢薄壁墩(高度约33m),减少了主墩纵向刚度。采用Dr.Bridge 3.2及MIDAS 2010对主桥进行结构整体静力计算,计算结果表明,主桥结构各项指标均满足规范要求。 展开更多

关键词 斜拉桥 预应力混凝土梁 单索面 “帆”形塔 双肢薄壁墩 桥梁设计 结构计算

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