卢浦大桥报告课件.ppt

卢 浦 大 桥 张俊杰张俊杰上海市政工程设计研究总院上海市政工程设计研究总院上海市政工程设计研究总院上海市政工程设计研究总院二二二二○○○○○○○○七年十二月七年十二月七年十二月七年十二月卢浦大桥报告介绍内容1、卢浦大桥设计方案思路2、卢浦大桥设计特点3、卢浦大桥施工方法4、关键技术研究与创新 卢浦大桥报告一、卢浦大桥设计方案思路卢浦大桥报告1、工程概况卢浦大桥报告2、主要技术标准道路等级：城市主干道道路等级：城市主干道 设计车速：设计车速：60Km/h60Km/h车道总宽：六车道，中间设置中央分隔栏、行车道总宽车道总宽：六车道，中间设置中央分隔栏、行车道总宽24.50m24.50m航道净空：净高航道净空：净高46m(46m(含含2m2m富裕高度富裕高度) )，净宽，净宽340m 340m 计算荷载：汽车－计算荷载：汽车－2020级级验算荷载：挂车－验算荷载：挂车－100100全桥均布人群荷载：全桥均布人群荷载：2.4 KN/m2.4 KN/m2 2基本风速：基本风速：U U1010=32m/s=32m/s，地表粗糙度类别为，地表粗糙度类别为ⅡⅡ类类 抗震设防：按地震基本烈度抗震设防：按地震基本烈度7 7度设防度设防卢浦大桥报告南浦大桥3、上海市区黄浦江上已有的三座桥梁卢浦大桥报告杨浦大桥卢浦大桥报告徐浦大桥卢浦大桥报告 黄浦江上已有的三座大跨径桥梁均为斜拉桥系列，正在向国际化大都市迈进的上海需要黄浦江上有新的桥型来体现时代的要求卢浦大桥报告4、跨径在500m左右的桥型比较斜拉桥斜拉桥斜拉桥斜拉桥卢浦大桥报告悬索悬索悬索悬索- - - -斜拉协作体系桥斜拉协作体系桥斜拉协作体系桥斜拉协作体系桥卢浦大桥报告悬索桥悬索桥悬索桥悬索桥卢浦大桥报告拱桥拱桥拱桥拱桥卢浦大桥报告5、方案征集的重点 1999年8月上海市黄浦江大桥工程建设处组织卢浦大桥工程设计方案征集，要求该方案使大桥成为上海市新的标志性建筑。

上海市政工程设计研究院和上海市城市建设设计研究院联合体经过多种桥型的多方案综合比较，推荐的下承式系杆拱桥方案评为一等奖经进一步优化、深化，桥型方案最终推荐采用中承式拱桥卢浦大桥报告二、卢浦大桥设计特点卢浦大桥报告1. 总体布置卢浦大桥报告l 跨径组合：跨径组合：100m+550m+100m=750m100m+550m+100m=750ml 主桥桥面宽：主桥桥面宽：29.8m29.8ml 拱肋倾斜度：拱肋倾斜度：1:51:5，拱肋、立柱、吊杆在同一斜平面内，拱肋、立柱、吊杆在同一斜平面内l 主拱轴线：悬链线主拱轴线：悬链线m=1.6m=1.6，， f=100mf=100m，矢跨比，矢跨比f/l=1/5.5f/l=1/5.5l 边拱轴线：边拱轴线：f=3.2m f=3.2m 二次抛物线二次抛物线+ +四次曲线四次曲线 主桥概况总体设计卢浦大桥报告l 跨跨径径550m550m、、矢矢跨跨比比f/L=1/5.5f/L=1/5.5的的空空间间提提篮篮中中承承式式拱拱梁梁组组合体系钢拱桥合体系钢拱桥l 加劲梁通过吊杆或立柱支承于拱肋之上加劲梁通过吊杆或立柱支承于拱肋之上l 中中跨跨加加劲劲梁梁支支承承于于中中跨跨拱拱梁梁交交汇汇处处的的横横梁梁上上，，端端支支承承为为纵纵向向滑滑动动支支座座，，加加劲劲梁梁两两端端设设置置伸伸缩缩缝缝，，并并在在横横向向和和纵纵向设置阻尼限位装置向设置阻尼限位装置l 边边跨跨加加劲劲梁梁梁梁端端与与拱拱肋肋固固结结，，过过渡渡孔孔设设板板式式橡橡胶胶支支座座支承在边跨拱端横梁上支承在边跨拱端横梁上l 主主桥桥边边跨跨拱拱端端横横梁梁之之间间布布置置强强大大的的水水平平拉拉索索，，以以平平衡衡中跨拱肋的水平推力中跨拱肋的水平推力结构体系卢浦大桥报告2. 拱肋设计 桁拱与箱拱比较桁拱与箱拱比较桁架拱造型古典美观桁架拱造型古典美观箱形拱造型新颖美观，更具现代气息，箱形拱造型新颖美观，更具现代气息，更符合上海二十一世纪标志性建筑的特色更符合上海二十一世纪标志性建筑的特色卢浦大桥报告 拱肋截面优化拱肋截面优化拱肋截面由日字形改为陀拱肋截面由日字形改为陀螺形，拱肋高度由拱脚的螺形，拱肋高度由拱脚的9m9m收至拱顶收至拱顶6 6米，从下至米，从下至上，由宽变窄。

经此处理，上，由宽变窄经此处理，使钢结构的桥拱更显挺拔，使钢结构的桥拱更显挺拔，光影效果更丰富强烈光影效果更丰富强烈卢浦大桥报告3. 系梁设计：边跨主梁截面 中跨主梁截面 卢浦大桥报告水平拉索共二组，每组水平拉索共二组，每组8 8根拉索，总索力约根拉索，总索力约1800018000吨4. 系杆设计：卢浦大桥报告5. 基础设计：浦西主墩：承台高3.5m，基础共计128根ф900mm钢管桩浦东主墩：承台高3.5m，基础共计118根ф900mm钢管桩锚墩：单侧锚墩下共计48根φ600mmPHC管桩卢浦大桥报告拱座示意图拱座示意图1 1：：卢浦大桥报告拱座示意图拱座示意图2 2：：卢浦大桥报告 拱座缩尺拱座缩尺1/41/4模型模型卢浦大桥报告6.6.施工临时索塔：施工临时索塔：全全钢钢结结构构，，每每只只索索塔塔由由2 2根根塔塔柱柱、、4 4根根横横梁梁、、4 4道道斜斜撑撑以以及及1414根根拉拉索索锚锚固固钢钢梁梁等等构构件件组成卢浦大桥报告三、卢浦大桥施工方法卢浦大桥报告1 1、三角区段支架施工法、三角区段支架施工法2 2、中拱桥面以上部分斜拉扣索法、中拱桥面以上部分斜拉扣索法3 3、悬索桥桥面加劲梁施工、悬索桥桥面加劲梁施工卢浦大桥报告施工阶段施工阶段1 1 中墩桩基础中墩桩基础卢浦大桥施工工艺流程卢浦大桥施工工艺流程施工阶段施工阶段2 2 中墩承台中墩承台, ,拱座施工及拱座施工及 边墩桩基础施工边墩桩基础施工卢浦大桥报告施工阶段施工阶段3 3 边跨及中跨钢拱肋分段对称施工边跨及中跨钢拱肋分段对称施工施工阶段施工阶段4 4 平衡重及桥面加劲梁安装，三角区段安装完成平衡重及桥面加劲梁安装，三角区段安装完成卢浦大桥报告施工阶段施工阶段5 5 施工临时拉索及临时塔座安装施工临时拉索及临时塔座安装施工阶段施工阶段6 6 钢拱肋悬臂拼装施工钢拱肋悬臂拼装施工及拱肋临时拉索安装及拱肋临时拉索安装卢浦大桥报告施工阶段施工阶段7 7 钢拱肋合龙段施工钢拱肋合龙段施工施工阶段施工阶段8 8 系杆拱水平拉索安装及分级张拉系杆拱水平拉索安装及分级张拉卢浦大桥报告施工阶段施工阶段9 9 主跨加劲钢梁安装主跨加劲钢梁安装, ,再分级张拉水平拉索再分级张拉水平拉索施工阶段施工阶段10 10 拆除临时拉索及临时塔座拆除临时拉索及临时塔座, ,桥面系及附属桥面系及附属设施安装设施安装( (水平拉索索力总调整水平拉索索力总调整) )卢浦大桥报告四、卢浦大桥关键技术研究与创新卢浦大桥报告1、卢浦大桥关键技术研究1）空间薄壁结构非线性静力、动力、稳定分析及其软件的开发与应用。

2）等效风荷载及抗风稳定性研究 主主拱拱结结构构和和钢钢桥桥桥桥面面体体系系在在施施工工阶阶段段和和成成桥桥状状态态的的静静风风稳稳定定问题和风振受力问题是本桥抗风性能研究的关键问题和风振受力问题是本桥抗风性能研究的关键3）抗震性能及减震装置研究卢浦大桥报告4）关键节点(节段)的研究及试验(1) (1) 拱座、钢拱与拱座连结构造、边拱尾端水平拉索锚固构造、中跨拱座、钢拱与拱座连结构造、边拱尾端水平拉索锚固构造、中跨拱梁结合段构造、施工临时斜拉索塔柱与加劲梁及大立柱连结构造的拱梁结合段构造、施工临时斜拉索塔柱与加劲梁及大立柱连结构造的受力、构造、加工工艺分析与研究受力、构造、加工工艺分析与研究2) (2) 钢拱局部稳定和总体稳定有钢拱局部稳定和总体稳定有限元计算分析，并通过钢箱拱标准节段缩尺模型的加载试验对理论限元计算分析，并通过钢箱拱标准节段缩尺模型的加载试验对理论计算分析和实际加工工艺进行必要的验证计算分析和实际加工工艺进行必要的验证卢浦大桥报告卢浦大桥报告5）钢结构加工制造技术研究(1) (1) 通通过过对对超超大大型型钢钢箱箱拱拱及及各各关关键键节节点点的的焊焊接接变变形形及及焊焊接接残残余余应应力力的的测测试试及及控控制制方方法法研研究究，，编编制制相相应应的的焊焊接接工工艺艺指指导导文文件件，，确保主桥钢结构加工的质量。

确保主桥钢结构加工的质量2) (2) 超大型钢箱拱节段现场大环缝焊接的工艺试验和研究超大型钢箱拱节段现场大环缝焊接的工艺试验和研究 6）安装施工工艺研究7）施工过程结构分析及控制研究8）钢桥面板双层改性沥青SMA铺装体系研究9）全过程健康监测系统研究卢浦大桥报告2、卢浦大桥设计的挑战与创新 卢浦大桥的建成使之成为“世界第一拱”的特大型全钢结构拱桥，无论在设计、施工和钢结构的连接技术方面都堪称世界一流或首创1） 主跨550米，世界第一拱2）软土地基上建拱桥，桥梁界一大难题3 ）本桥采用钢箱型拱，由于跨径超长，设计时需考虑空间薄壁杆件的非线性影响（静力、动力）而目前还没有相应的设计计算软件在林元培院士的亲自主持下，完成了空间薄壁杆件非线性单元刚度矩阵的理论推导工作；并编制了相应的非线性动力程序的开发；验证了卢浦大桥的结构设计，同时，对今后同类桥梁的设计打下了良好的基础卢浦大桥报告4 ）卢浦大桥是目前世界上首座采用箱型拱结构的特大型拱桥，在设计上有所创新5） 全焊接技术，世界钢结构焊接发展方向6） 施工方法多样复杂，集斜拉、悬索、钢拱桥为一体7） 临时索塔显威力 经受考验安然无恙 临时索塔是卢浦大桥主桥施工过程中最关键的施工设备，它的主要功能是通过设置于索塔上的临时拉索承担中跨拱肋的悬臂拼装和三角区的内力调整等工作。

卢浦大桥报告3、历年卢浦大桥获得的荣誉 1） 2005年第五届詹天佑土木工程大奖2）2005年《上海卢浦大桥设计与施工关键技术研究》 获国家科技进步二等奖3 ）2005年卢浦大桥获建设部设计一等奖4）2006年 中国土木工程学会首届“中国十佳桥梁”卢浦大桥报告谢谢 谢！谢！2007.12.22卢浦大桥报告。