設(shè)計中充分調(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)避免在大風季節(jié)進行施工;還可通過改進鋼箱梁連接方式、采用雙懸臂吊機、提前合攏邊跨、改進上部結(jié)構(gòu)安裝工藝等方法,加快鋼箱梁安裝速度,并用設(shè)置臨時墩、橋面阻尼器等方法來降低長懸臂施工難度和風險。通過上述幾種措施,可保證在臺風季節(jié)來臨前或避開臺風季節(jié)影響完成主橋鋼箱梁的合攏,規(guī)避施工風險。

對于主梁安裝過程的施工控制問題,應(yīng)將設(shè)計與施工控制緊密結(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,并進行有效的適時施工監(jiān)控。

??主橋施工和運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,如對拉索外套管進行表面處理、安裝各種類型外置和內(nèi)置阻尼器、安裝輔助索等。設(shè)計階段結(jié)合理論分析研究和風洞試驗

對斜拉索的減振措施進行了研究,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、參數(shù)分析等,提出了設(shè)計方案和技術(shù)參數(shù)要求。蘇通大橋力爭利用世界上最先進的技術(shù),通過采取國內(nèi)研究和國外引進相結(jié)合等措施,使本橋斜拉索減振問題解決

方案能夠達到國際先進水平。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、時間適當超前、技術(shù)必須領(lǐng)先”的原則,在初步設(shè)計階段開展10項科研工作的基礎(chǔ)上,技術(shù)設(shè)計和施工圖設(shè)計階段繼續(xù)開展了21項科研工作,與設(shè)計有關(guān)的主要科研項目見表10所示。

表10　與設(shè)計有關(guān)的主要科研項目

序號

分類

項目名稱

主要工作內(nèi)容

1.主橋成橋和施工狀態(tài)的抗風穩(wěn)定性和抗風安

1

結(jié)構(gòu)抗風性能分析與試驗研究

全措施研究,各種氣動參數(shù)的識別,渦振和風荷載研究;

2.專用航道橋最大懸臂狀態(tài)的抗風安全;3.進行風洞試驗。

主橋主梁斷面高雷諾

2

結(jié)構(gòu)抗風穩(wěn)定性分析及試驗3

研究

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

1.進行主梁斷面大比例、高雷諾數(shù)下風洞試驗,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),提供準確可靠的風荷載系數(shù)。

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

4.斜拉索順橋向風荷載計算方法研究。

4

主橋超長斜拉索的振動和減振研究主橋風環(huán)境對行車安全的影響

1.研究斜拉索的振動機理;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速;2.橋梁結(jié)構(gòu)對橋面風環(huán)境影響;3.安全措施研究。

各種地震重現(xiàn)期下地震動參數(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)和抗震對策,進行抗震安全性評價。

1.靜載試驗:研究錨固區(qū)在靜力荷載作用下受

8

塔、梁關(guān)鍵構(gòu)造模型試驗研究9

索塔錨固區(qū)受力機理分析研究主橋索梁錨固區(qū)靜載和疲勞試驗研究

力狀況、承載能力及安全儲備;

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

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

2.通過構(gòu)件試驗,研究剪力釘?shù)氖芰ψ冃涡阅芎蜋C理。

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

5

6

結(jié)構(gòu)抗震7

性能研究

設(shè)計地震動參數(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

—11—

續(xù)表

序號10

分類塔、梁關(guān)鍵構(gòu)造

11

模型試驗研究

項目名稱主橋索塔錨固區(qū)足尺模型試驗研究主橋扁平鋼箱梁局部模型試驗主橋靜力穩(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

計計算分析及試驗研究

輔橋連續(xù)剛構(gòu)橋混

17

引橋設(shè)計基礎(chǔ)防撞

凝土收縮徐變規(guī)律參數(shù)試驗研究

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)橋全橋仿真計算分析截面抗剪設(shè)計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)定性分析與評價結(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)計方法研究;

2.箱梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布研究、箱梁零號塊和預(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.對預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋受力性能進行評價。

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

2.研究體外索預(yù)應(yīng)力體系應(yīng)用、構(gòu)造設(shè)計等。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;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)同濟大學(xué)同濟大學(xué)西南交通大學(xué)同濟大學(xué)同濟大學(xué)同濟大學(xué)承　擔　單　位

同濟大學(xué)東南大學(xué)

12

東南大學(xué)

同濟大學(xué)上海船研所同濟大學(xué)

19

河海大學(xué)同濟大學(xué)

通過離心模型試驗,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)計策劃階段就對科研工作進行了全面規(guī)劃、提出了研究內(nèi)容和技術(shù)要求。在項目實施階段設(shè)計項目組對各項目進行全過程的質(zhì)量管理,包括:通過招標或議標確定項目承擔單位;直接參與項目管理、指導(dǎo)與配合;對重要的項目專門委托監(jiān)控和監(jiān)理單位對研究過程進行質(zhì)量控制;實行對實施大綱、實施細則、外業(yè)工作、中間成果、正式成果進行嚴格的審查驗收制度等。通過上述措施,對提高科研成果質(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洞試驗研究”和“主橋斜拉索風/雨激振、測力試驗研究”,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)計任務(wù),設(shè)計聯(lián)合體專門成立了“蘇通長江公路大橋設(shè)計項目組”。設(shè)計項目組于2002年1月份組建并啟動工作,2002年1月～2004年7月設(shè)計項目組現(xiàn)場集中辦公,歷時兩年半,先后順利地完成了初步設(shè)計、技術(shù)設(shè)計和全橋施工圖設(shè)計工作,并在各個完成的設(shè)計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�？傮w上來看,蘇通大橋設(shè)計階段的工作取得了圓滿成功。