設(shè)計(jì)中充分調(diào)研了國內(nèi)外已有的設(shè)備,研究了多種施工方案,提出了合理可行的指導(dǎo)性施工方案和施工設(shè)備技術(shù)要求。對(duì)于主橋長懸臂主梁施工架設(shè),首先在工期安排上應(yīng)避免在大風(fēng)季節(jié)進(jìn)行施工;還可通過改進(jìn)鋼箱梁連接方式、采用雙懸臂吊機(jī)、提前合攏邊跨、改進(jìn)上部結(jié)構(gòu)安裝工藝等方法,加快鋼箱梁安裝速度,并用設(shè)置臨時(shí)墩、橋面阻尼器等方法來降低長懸臂施工難度和風(fēng)險(xiǎn)。通過上述幾種措施,可保證在臺(tái)風(fēng)季節(jié)來臨前或避開臺(tái)風(fēng)季節(jié)影響完成主橋鋼箱梁的合攏,規(guī)避施工風(fēng)險(xiǎn)。

對(duì)于主梁安裝過程的施工控制問題,應(yīng)將設(shè)計(jì)與施工控制緊密結(jié)合,采用非線性分析專用程序,并采用多種程序進(jìn)行校核,保證結(jié)果的可靠性。通過反復(fù)分析,摸清施工過程中的內(nèi)力和變形特點(diǎn),并進(jìn)行有效的適時(shí)施工監(jiān)控。

??主橋施工和運(yùn)營階段斜拉索的減振問題。

公　　路　　　　　　　　　　　　　　　　2004年　第7期　　—10　　　　　　　　　　　　　　　　　　　—

性,在國內(nèi)外已經(jīng)受到普遍重視,并已研制開發(fā)了多種行之有效的減振方法和產(chǎn)品,如對(duì)拉索外套管進(jìn)行表面處理、安裝各種類型外置和內(nèi)置阻尼器、安裝輔助索等。設(shè)計(jì)階段結(jié)合理論分析研究和風(fēng)洞試驗(yàn)

對(duì)斜拉索的減振措施進(jìn)行了研究,蘇通大橋采用綜合的減振方案,即索端阻尼器、氣動(dòng)措施并用的方案,并通過國內(nèi)外有關(guān)產(chǎn)品的性能試驗(yàn)、參數(shù)分析等,提出了設(shè)計(jì)方案和技術(shù)參數(shù)要求。蘇通大橋力爭利用世界上最先進(jìn)的技術(shù),通過采取國內(nèi)研究和國外引進(jìn)相結(jié)合等措施,使本橋斜拉索減振問題解決

方案能夠達(dá)到國際先進(jìn)水平。6　科研工作

依據(jù)確定的橋型及結(jié)構(gòu)方案,考慮到蘇通大橋

的技術(shù)難度,為保證設(shè)計(jì)質(zhì)量和深度要求,并超前考慮施工等需要,按照“內(nèi)容滿足要求、時(shí)間適當(dāng)超前、技術(shù)必須領(lǐng)先”的原則,在初步設(shè)計(jì)階段開展10項(xiàng)科研工作的基礎(chǔ)上,技術(shù)設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)階段繼續(xù)開展了21項(xiàng)科研工作,與設(shè)計(jì)有關(guān)的主要科研項(xiàng)目見表10所示。

表10　與設(shè)計(jì)有關(guān)的主要科研項(xiàng)目

序號(hào)

分類

項(xiàng)目名稱

主要工作內(nèi)容

1.主橋成橋和施工狀態(tài)的抗風(fēng)穩(wěn)定性和抗風(fēng)安

1

結(jié)構(gòu)抗風(fēng)性能分析與試驗(yàn)研究

全措施研究,各種氣動(dòng)參數(shù)的識(shí)別,渦振和風(fēng)荷載研究;

2.專用航道橋最大懸臂狀態(tài)的抗風(fēng)安全;3.進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)。

主橋主梁斷面高雷諾

2

結(jié)構(gòu)抗風(fēng)穩(wěn)定性分析及試驗(yàn)3

研究

主橋斜拉索風(fēng)/雨激振、測力和阻尼器實(shí)索減振優(yōu)化試驗(yàn)研究數(shù)下三分力及渦激共振風(fēng)洞試驗(yàn)研究

1.進(jìn)行主梁斷面大比例、高雷諾數(shù)下風(fēng)洞試驗(yàn),研究渦激共振問題;

2.測量高雷諾數(shù)下主梁斷面三分力系數(shù),提供準(zhǔn)確可靠的風(fēng)荷載系數(shù)。

1.無氣動(dòng)措施斜拉索風(fēng)/雨激振的機(jī)理研究;2.表面凹坑和螺旋線氣動(dòng)措施減振效果的比較;3.對(duì)各種直徑斜拉索的螺旋線氣動(dòng)措施設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化;

4.斜拉索順橋向風(fēng)荷載計(jì)算方法研究。

4

主橋超長斜拉索的振動(dòng)和減振研究主橋風(fēng)環(huán)境對(duì)行車安全的影響

1.研究斜拉索的振動(dòng)機(jī)理;2.提出減振措施。

1.汽車行駛安全性分析和橋面安全臨界風(fēng)速;2.橋梁結(jié)構(gòu)對(duì)橋面風(fēng)環(huán)境影響;3.安全措施研究。

各種地震重現(xiàn)期下地震動(dòng)參數(shù)的分析研究研究結(jié)構(gòu)抗震性能,提出結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)和抗震對(duì)策,進(jìn)行抗震安全性評(píng)價(jià)。

1.靜載試驗(yàn):研究錨固區(qū)在靜力荷載作用下受

8

塔、梁關(guān)鍵構(gòu)造模型試驗(yàn)研究9

索塔錨固區(qū)受力機(jī)理分析研究主橋索梁錨固區(qū)靜載和疲勞試驗(yàn)研究

力狀況、承載能力及安全儲(chǔ)備;

2.疲勞試驗(yàn):研究錨固區(qū)在疲勞荷載作用下受力狀況、承載能力及安全儲(chǔ)備。

1.研究鋼錨箱結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn),通過數(shù)值模擬分析計(jì)算研究結(jié)構(gòu)受力狀況和安全度;

2.通過構(gòu)件試驗(yàn),研究剪力釘?shù)氖芰ψ冃涡阅芎蜋C(jī)理。

同濟(jì)大學(xué)西南交通大學(xué)江蘇省地震工程研究院同濟(jì)大學(xué)同濟(jì)大學(xué)同濟(jì)大學(xué)同濟(jì)大學(xué)同濟(jì)大學(xué)中國空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心低速所同濟(jì)大學(xué)承　擔(dān)　單　位

5

6

結(jié)構(gòu)抗震7

性能研究

設(shè)計(jì)地震動(dòng)參數(shù)研究

結(jié)構(gòu)抗震性能分析研究

　2004年　第7期　　　　　　　　　　　　張喜剛:蘇通大橋總體設(shè)計(jì)

—11—

續(xù)表

序號(hào)10

分類塔、梁關(guān)鍵構(gòu)造

11

模型試驗(yàn)研究

項(xiàng)目名稱主橋索塔錨固區(qū)足尺模型試驗(yàn)研究主橋扁平鋼箱梁局部模型試驗(yàn)主橋靜力穩(wěn)定性

主橋結(jié)構(gòu)1314

受力特性分析研究

分析研究主橋非線性影響

分析研究主橋鋼箱梁合理結(jié)構(gòu)及受力特性研究輔橋連續(xù)剛構(gòu)橋箱梁

15

輔橋連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)16

計(jì)計(jì)算分析及試驗(yàn)研究

輔橋連續(xù)剛構(gòu)橋混

17

引橋設(shè)計(jì)基礎(chǔ)防撞

凝土收縮徐變規(guī)律參數(shù)試驗(yàn)研究

18

引橋體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用研究基礎(chǔ)防撞研究輔橋連續(xù)剛構(gòu)橋全橋仿真計(jì)算分析截面抗剪設(shè)計(jì)方法和空間受力特性研究

主要工作內(nèi)容

1.研究錨固區(qū)受力狀況、承載能力及安全儲(chǔ)備;2.研究有關(guān)施工工藝等。

1.研究鋼箱梁U肋加勁橋面板的極限承載力;2.研究鋼梁外腹板的極限承載力;3.研究鋼箱梁橫隔板的極限承載力。結(jié)構(gòu)靜力穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)非線性影響分析研究

研究主梁及鋼橋面板結(jié)構(gòu)受力特性及安全度,提出構(gòu)造優(yōu)化建議

1.抗剪配筋設(shè)計(jì)方法研究;

2.箱梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布研究、箱梁零號(hào)塊和預(yù)應(yīng)力錨固區(qū)局部空間應(yīng)力分析

1.分析施工階段及運(yùn)行階段各不利荷載工況下主梁截面三維應(yīng)力狀態(tài)分布及效應(yīng);

2.對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋受力性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.研究混凝土收縮徐變參數(shù)和收縮徐變規(guī)律;2.研究收縮徐變計(jì)算方法。1.研究體外預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)方法;

2.研究體外索預(yù)應(yīng)力體系應(yīng)用、構(gòu)造設(shè)計(jì)等。1.基礎(chǔ)防撞方案比選;

2.浮式緩沖消能防撞設(shè)施設(shè)計(jì);3.船舶撞擊效應(yīng)分析。

主橋索塔群樁基礎(chǔ)

20

基礎(chǔ)與土體共同作用受力特21

性的研究

與土體共同作用數(shù)值模擬分析研究主橋索塔群樁基礎(chǔ)與土體共同作用離心模型試驗(yàn)研究

通過數(shù)值模擬分析,研究基礎(chǔ)與土體共同作用的受力特性

浙江大學(xué)同濟(jì)大學(xué)同濟(jì)大學(xué)西南交通大學(xué)同濟(jì)大學(xué)同濟(jì)大學(xué)同濟(jì)大學(xué)承　擔(dān)　單　位

同濟(jì)大學(xué)東南大學(xué)

12

東南大學(xué)

同濟(jì)大學(xué)上海船研所同濟(jì)大學(xué)

19

河海大學(xué)同濟(jì)大學(xué)

通過離心模型試驗(yàn),研究基礎(chǔ)與土體共同作用的受力特性

南京水利科學(xué)研究院

　　為提高科研成果質(zhì)量,在業(yè)主的組織領(lǐng)導(dǎo)下,在設(shè)計(jì)策劃階段就對(duì)科研工作進(jìn)行了全面規(guī)劃、提出了研究內(nèi)容和技術(shù)要求。在項(xiàng)目實(shí)施階段設(shè)計(jì)項(xiàng)目組對(duì)各項(xiàng)目進(jìn)行全過程的質(zhì)量管理,包括:通過招標(biāo)或議標(biāo)確定項(xiàng)目承擔(dān)單位;直接參與項(xiàng)目管理、指導(dǎo)與配合;對(duì)重要的項(xiàng)目專門委托監(jiān)控和監(jiān)理單位對(duì)研究過程進(jìn)行質(zhì)量控制;實(shí)行對(duì)實(shí)施大綱、實(shí)施細(xì)則、外業(yè)工作、中間成果、正式成果進(jìn)行嚴(yán)格的審查驗(yàn)收制度等。通過上述措施,對(duì)提高科研成果質(zhì)量起到較好的控制作用和效果。其中如“主橋主梁斷面高雷諾數(shù)下三分力及渦激共振風(fēng)洞試驗(yàn)研究”和“主橋斜拉索風(fēng)/雨激振、測力試驗(yàn)研究”,業(yè)主還另行委托7　結(jié)語

蘇通大橋建設(shè)條件復(fù)雜、技術(shù)難度大、設(shè)計(jì)工作涉及方面多、協(xié)調(diào)任務(wù)重、周期短、任務(wù)艱巨。為完成好設(shè)計(jì)任務(wù),設(shè)計(jì)聯(lián)合體專門成立了“蘇通長江公路大橋設(shè)計(jì)項(xiàng)目組”。設(shè)計(jì)項(xiàng)目組于2002年1月份組建并啟動(dòng)工作,2002年1月～2004年7月設(shè)計(jì)項(xiàng)目組現(xiàn)場集中辦公,歷時(shí)兩年半,先后順利地完成了初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和全橋施工圖設(shè)計(jì)工作,并在各個(gè)完成的設(shè)計(jì)成果審查階段受到了交通部、江蘇省交通廳、業(yè)主和國內(nèi)外專家的好評(píng)�？傮w上來看,蘇通大橋設(shè)計(jì)階段的工作取得了圓滿成功。