1 北京地铁五号线曲线斜拉桥设计摘要: 北京地铁五号线第十四、十五标段高架工程中,跨越清河采用了预应力混凝土曲线斜拉桥。施工控制计算采用 3DBridge 进行, 并在空间程序上利用“无应力索长法”控制斜拉桥最终目标状态。介绍该桥的设计、计算、施工安装及主要技术特点。关键词: 斜拉桥; 曲线桥; 预应力混凝土结构; 桥梁设计 1概述北京地铁五号线为 2008 年奥运会的配套工程, 第十四、十五标段高架工程全长约 5km, 其中跨越清河的曲线斜拉桥为地铁五号线的标志性建筑, 是世界上首座预应力混凝土轨道交通曲线斜拉桥, 其桥式布置见图 1。清河斜拉桥位于北京地铁五号线高架工程第十四标段,立水桥至立水桥北区间, 设计里程为 2 K23+~K23+, 桥长 210m 。桥面纵坡 16‰, 主梁位于平面曲线上, 梁上圆曲线长 , 缓和曲线长 。 曲线要素:R=400m,Ls=, α=33 ° 40′ ″,T=,E=18. 381m 。清河斜拉桥 13 号墩位于清河南岸,14~16 号墩位于清河北岸。跨度布置为(108+66+36)m, 主跨 108m, 边跨 102m, 内设一辅助墩以提高结构的整体刚度。主梁为单箱双室预应力混凝土结构, 主塔为钻石形结构, 斜索为空间的扇形密索体系, 梁上索距 7m 。结构体系为塔、梁固结, 边墩和辅助墩上设纵向滑动支座。主塔墩和边墩采用钻孔摩擦桩基础。 2 斜拉桥设计 主要技术标准(1) 设计活载: 双线轻轨荷载。(2) 设计行车速度:80km/h 。(3) 路面超高设置:20cm 。 主塔设计主塔为钻石形结构, 塔顶高程+, 塔根高程+, 塔高 。塔柱横桥向宽 , 顺桥向宽 ~, 中、上塔柱外侧设计了 1 个装饰槽。为增加横向刚度, 抵抗斜索径向水平分力, 主塔上塔柱间设一箱形三角块, 下部内收为实体构件。上、中塔柱截面顺桥向壁厚 60cm, 横桥向壁厚 100cm, 3 中间三角块壁厚 80cm 。下塔柱实体块根部横桥向长 14m, 顺桥向宽 。主塔锚固区水平向布置直径 32mm 预应力粗钢筋。由于斜拉索径向力的作用, 曲线外侧塔柱为拉弯构件, 曲线内侧塔柱为压弯构件。为解决外侧塔柱受拉问题, 在曲线外侧塔柱布置竖向预应力。竖向预应力布置分为 2 部分, 高程+~+ 处靠内侧塔壁布置 8束 12-7 Ф5 预应力钢绞线, 高程+~+ m 处靠外侧塔壁布置20束 12-7 Ф5 预应力钢绞线, 见图 2。在塔、梁交接处下塔柱顶布置有 8束 12-7 Ф5 水平预应力钢绞线。 主梁设计主梁全长 , 其中主跨部分长 , 边跨部分长 , 为单箱双室预应力混凝土结构, 上缘宽 , 下缘宽 , 横梁间距 , 梁高 , 为减小活载产生的主梁扭矩, 线路中心线向主梁中心线内侧偏移 20cm, 见图 3。标准段主梁顶板厚 25cm, 底板厚 30cm, 斜腹板厚 35cm, 中腹板厚 40cm,
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