1、鋼桁拱橋設計簡介重 慶 交 通 科 研 設 計 院中鐵大橋勘測設計院有限公司重慶朝天門長江大橋聯合體設計單位匯報人：段雪煒鋼桁拱橋設計簡介 橋位、全橋總體布置與主要技術標準 主體結構的構成 主橋的主要設計特點 主橋施工工藝流程匯報內容橋 位 朝天門長江大橋包括主橋和南、北兩側引橋，全長約1741m。其中主橋932.0米，為190+552+190m的連續鋼桁系桿拱橋；北引橋長314.0米，南引橋長495.0米，均為預應力混凝土連續箱梁橋，最大跨徑54m。 全橋為雙層橋面交通。上層橋面為雙向六車道，下層橋面為雙向城市軌道交通和兩側預留雙向兩車道交通。全橋總體布置與主要技術標準重慶朝天門大橋主橋立面

2、結構圖重慶朝天門大橋鋼結構圖吊索全橋共有3種規格:2束151絲7毫米鋼絲2束139絲7毫米鋼絲2束127絲7毫米鋼絲主橋橫斷面布置 主桁梁和桁拱節點絕大部分都采用拆裝式結構構造，各桿件通過節點板和拼接板在節點構造范圍，采用M30的高強度螺栓現場連接。 為使兩片主桁梁（桁拱）有機的連接成為一體，以及橋跨結構承受的橫向力（如風力）的順利傳遞，在桁拱的上、下弦，中支點范圍內的加勁弦設置有縱向平面聯結系，在主跨下層系桿層及主桁桿件中部的下層橋面設置也有縱向平面聯結系。 為使兩片主桁梁（桁拱）有機的連接成為一體，以及橋跨結構承受的橫向力（如風力）的順利傳遞，在桁拱的上、下弦，中支點范圍內的加勁弦設置有縱

3、向平面聯結系，在主跨下層系桿層及主桁桿件中部的下層橋面設置也有縱向平面聯結系。 縱向平面聯結系桿件均采用箱形斷面，其各桿件間以及平聯桿件同主桁（拱）間，在現場采用M24的高強度螺栓連接。 主橋行車系的構造： 上層6線機動車道采用帶有縱梁及縱肋的開口式鋼橋面板，橋面板的縱梁及縱肋的腹板與位于節點處的橫梁在現場采用M24的高強度螺栓連接，其面板與橫梁面板在現場焊接。橫梁腹板也采用M30的高強度螺與主桁連接，鋼橋面板不與主桁連接。 下層橋面中位于兩側的機動車道與上層橋面構造相同，位于橋梁中間的城市軌道交通采用“工”斷面的鋼縱梁，縱梁和橫梁間現場采用M24的高強度螺栓連接。 朝天門大橋鋼梁在結構設計中

4、的一些考慮主橋的主要設計特點 主橋整體結構的受力體系 本橋鋼梁是通過支座將其所承受的豎向荷載傳遞給橋梁橋墩、基礎，對橋墩及基礎完全呈現出三跨連續梁的受力特點，上部鋼結構中也只有主跨552米中系桿作用范圍的488呈現系桿拱的受力特征（見下圖）中紅色范圍， 對鋼梁的安裝方法總體上可按傳統的鋼桁梁安裝，考慮實現內部系桿拱受力的工法。 主橋鋼結構采用的材料及設計中采用的應力水平 目前本橋鋼結構的施工圖設計中，主體結構選擇了三種鋼材，分別為Q420、Q370和Q345，三種鋼材的不同點僅在于各自強度的屈服點和極限點不同，它們的彈性模量均相同，因此它們在一定應力范圍的變形是相互協調且相同的。 目前國內現行

5、鐵路、公路的鋼結構橋梁設計規范均為以彈性理論為基礎的容許應力法。正在進行的設計工作中對各部分構件均按規范規定的限制進行控制，同時考慮厚板效應，根據不同板厚屈服強度的不同與容許應力值之間按線型進行調整，具體的做法就是:設計基本容許應力= 設計中在結構的運營及安裝的全過程中主體結構各部位構件的應力均控制在規范規定的不同工況容許的應力范圍以內。結構線型的控制 結構的容許應力各個階段均控制在屈服強度范圍，在此應力水平中，構件受力產生變形，當構件受力消除，結構恢復原形，整個結構在彈性范圍進行應力、應變變化。設計中對結構幾何尺寸的描述以及具體施工圖中各部構件的內部尺寸均為結構的無應力狀態下的尺寸。工廠制造

6、時構件的各部分尺寸也是無應力尺寸（但需計入溫度變化對尺寸的影響）。因此，結構整體的無應力線型主要是由工廠制造精度來保證的，鋼梁安裝過程對線型的保證主要是保證相連部位處各構件上栓釘群中心的重合，栓孔直徑和螺栓直徑間存在約23毫米差值，在架設施工中是不應考慮的。如果工廠制造精度出現偏差，僅通過架梁工藝是不能消除對成橋線型的影響，因此要求工廠桿件出廠前都需要試拼裝。設計控制內力 目前設計中對主橋各構件的設計控制內力是通過兩個方面來取得： 一是對主橋成橋狀態下各構件在結構自重、車輛荷載作用，以及風力、溫度變化作用下的所有按規范規定的組合工況下進行內力分析后得到； 二是根據確定的施工架梁工藝，針對結構在架梁過程中出現的各種控制工況的內力分析后得到。 在取得以上兩方面的控制內力即成橋控制內力和安裝控制內力后，進行比較分析后得到各構件的最終設計控制內力。這也是作為設計者