廣州海心沙大橋位于廣州市中心區(qū)東南部,跨越珠江主航道,北面通過(guò)侖頭立交與環(huán)城高速公路東環(huán)段相連,南面連接番禺區(qū),是廣州市侖頭至龍穴島快速路上的一座特大型橋梁。該橋由廣東省公路勘察規(guī)劃設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì),于2004年12月建成。
主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
大橋?yàn)殡p向八車道城市快速路;設(shè)計(jì)速度80km/h;地震基本裂度Ⅶ度;通航凈高36.5m,凈寬220m,主航道防撞按5000t級(jí)海輪考慮,船撞力橫橋向30000kN,縱橋向15000kN。
主橋結(jié)構(gòu)
海心沙大橋主橋選用138m+250m+138m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu),主橋長(zhǎng)526m,邊中跨比0.552,邊跨現(xiàn)澆段12m。
大橋主墩高34m,雙薄壁墩身,單箱單室截面,墩身縱橋向?qū)?.5m,橫橋向與上部箱梁同寬為7.8m,壁厚50-80cm,薄壁墩中心間距9.3m。本橋處于海潮到達(dá)之處,在浪濺區(qū)、水位變動(dòng)區(qū)采用高性能混凝土,保留水中樁基施工用鋼護(hù)筒,加大混凝土保護(hù)層,不使用堿活性材料,嚴(yán)格控制主拉應(yīng)力和溫度、收縮裂縫,確保結(jié)構(gòu)的耐久性。
該橋主梁為分幅單箱單室斷面,半幅橋?qū)?6.5m,箱寬7.8m,兩側(cè)懸臂長(zhǎng)4.35m。主梁根部梁高13.8m,跨中及邊跨尾段梁高4.3m,箱梁高度按1.6次拋物線變化。
海心沙大橋采用多個(gè)橋梁專用平面和空間桿系程序進(jìn)行施工階段和使用階段的結(jié)構(gòu)靜力及動(dòng)力分析計(jì)算,采用ANSYS大型結(jié)構(gòu)分析程序進(jìn)行承臺(tái)節(jié)點(diǎn)、0號(hào)塊節(jié)點(diǎn)和全橋的仿真分析,多個(gè)程序互相校驗(yàn)指導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算。
主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
1.進(jìn)行了主橋全橋仿真分析,得到了全橋應(yīng)力的詳細(xì)分布、主要控制斷面在恒載和對(duì)稱及非對(duì)稱活載作用下的應(yīng)力增大系數(shù),為平面計(jì)算中荷載增大系數(shù)的取值提供依據(jù);對(duì)常見(jiàn)的橫隔板和跨中底板順橋向等開(kāi)裂病害的機(jī)理有了較深入了解,并制定了相應(yīng)對(duì)策,取得了較好的效果。
2.通過(guò)參數(shù)識(shí)別進(jìn)行結(jié)構(gòu)重分析計(jì)算、預(yù)應(yīng)力的動(dòng)態(tài)調(diào)整設(shè)計(jì),盡量使調(diào)整后的新設(shè)計(jì)與實(shí)際相符;通過(guò)參數(shù)變異計(jì)算留足預(yù)應(yīng)力血用束。