1、 大連小窯灣景觀橋梁工程設計方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 1 u 工程地理位置工程地理位置本橋 本項目位于大連經濟技術開發區內的本項目位于大連經濟技術開發區內的小窯灣國際商務區，小窯灣比鄰黃海之濱，小窯灣國際商務區，小窯灣比鄰黃海之濱，西臨大窯灣保稅港區、東臨金石灘國家旅西臨大窯灣保稅港區、東臨金石灘國家旅游度假區，獨特的地理位置、優越的區位游度假區，獨特的地理位置、優越的區位優勢、優美的自然風光，是發展現代產業、優勢、優美的自然風光，是發展現代產業、建設新城區的理想之地。建設新城

2、區的理想之地。 橋梁位于商務區內橋梁位于商務區內5-25-2號路上跨臥龍號路上跨臥龍河處，全長河處，全長122122米。該橋建成后，不但是米。該橋建成后，不但是開發區內主要的交通樞紐，也是城市文化開發區內主要的交通樞紐，也是城市文化的聚焦及展示城市形象的窗口。的聚焦及展示城市形象的窗口。 大連小窯灣景觀橋梁工程設計方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 1 u 區域定位與目標區域定位與目標結合小窯灣總體規劃定位，即“生態依托、智力創新、文化休閑生態依托、智力創新、文化休閑”，以及周邊環境和項

3、目特殊的區位因素，我們提出了 “ “ 開拓創新、綠色生態、文化休閑、和諧包容開拓創新、綠色生態、文化休閑、和諧包容 ” ” 的總體設計主題的總體設計主題，使橋梁自身在體現“泛國際商務區”理念與精神的同時，更暗合出了大連特有的地域文化特色，最終達到視覺美學與結構力學的完美統一，使本案成為展現國際商務區精神乃至整個大連地區的標志性景觀構筑物“繼往開來，開拓創新”，“立世界新標，展城市精神” 大連小窯灣景觀橋梁工程設計方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 1 u 設計理念設計理念解構主義解構主義

4、設計方案吸取解構主義的風格進行創作，將磐石“堅忍不拔”的精神與現代解構主義結合，造型風格獨特，力爭創造出代表大連新城城市精神的標志性景觀構筑物。 堅忍不拔，屹立不倒的精神堅忍不拔，屹立不倒的精神“解構主義”設計風格抽象、夸張、現代，在一些“隨形”和流動的建筑設計方案之中流露出貼近自然的浪漫品位。 設計大膽運用空間和幾何結構。 大連小窯灣景觀橋梁工程設計方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 1 大連小窯灣景觀橋梁工程設計方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Q

5、iao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 3 大連小窯灣景觀橋梁工程設計方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 2 u 技術標準技術標準l道路設計標準：城市主干道，道路設計標準：城市主干道，設計行車速度為設計行車速度為60km/h60km/hl橋梁設計荷載：公路橋梁設計荷載：公路級，人群荷載根據級，人群荷載根據公路橋涵設計通用規范公路橋涵設計通用規范（JTG D60-2004JTG D60-2004）取值）取值l橫斷面布置：雙向橫斷面布置：雙向8 8車道車道+4

6、m+4m中央分隔帶中央分隔帶+2x3m+2x3m機非分隔帶機非分隔帶+2x4m+2x4m人行道人行道l抗震設防：地震基本烈度為抗震設防：地震基本烈度為度，地震動峰值加速度為度，地震動峰值加速度為0.15g0.15g，設計地震分組為第一組，設計地震分組為第一組 ，場地類別為，場地類別為類類 l防洪標準：大橋設計按防洪標準：大橋設計按5050年一遇洪水位設防，其高程為年一遇洪水位設防，其高程為4.03m4.03ml通航標準：無通航要求。通航標準：無通航要求。l除上述要求外除上述要求外, ,還應符合國家各項規劃技術規范、標準的有關要求還應符合國家各項規劃技術規范、標準的有關要求 大連小窯灣景觀橋梁工

7、程設計方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 2 u 規劃河道規劃河道 大連小窯灣景觀橋梁工程設計方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 2 u 地質剖面地質剖面地層土質主要是地層土質主要是細砂、中砂、卵石、含卵石粘土、強風化頁巖、中風化石灰巖，分布較均勻細砂、中砂、卵石、含卵石粘土、強風化頁巖、中風化石灰巖，分布較均勻 。 大連小窯灣景觀橋梁工程設計方案 | Da Lian Xiao Y

8、aowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 3 u 橋型布置圖橋型布置圖平面平面 大連小窯灣景觀橋梁工程設計方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 3 u 橋型布置圖橋型布置圖立面立面 大連小窯灣景觀橋梁工程設計方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 3 u 橋型布置圖橋型布置圖橫斷面橫斷面 大連小窯灣景觀橋梁工程設計方案 |

9、Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 3 u 橋型布置圖橋型布置圖橫斷面橫斷面 大連小窯灣景觀橋梁工程設計方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 3 u 橋型布置圖橋型布置圖橫斷面橫斷面 大連小窯灣景觀橋梁工程設計方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 3 u 結構體系選定結構體系選定 根據本橋

10、立面線型分析，塔柱前頂處轉角較小，拱頂線形平坦，因此采用拱軸系數以及拱肋跨度較小的內側拱軸線作為主受力跡線，外側拱肋設計為主拱圈拉桿的受力模式，以改善塔柱前頂點處的受力狀態，并對結構整體穩定提供有利的支持。 根據本橋拱塔組合體系的受力特點，針對塔、梁以及拱肋的連接方式擬定下列三種較為適合本橋結構的體系進行比選。漂浮體系：主梁呈多點支承的連續梁受力模式，無明顯的負彎矩峰值；塔柱僅承受吊桿力作用，受力明確。但由于主梁無索區范圍較大（40m），邊吊桿受力安全難以保證，因此本橋不宜采用此種結構體系。固結體系：前后塔柱分別與主梁固結，大大減小了主梁的計算跨度，提高了結構的整體剛度。缺點是在使用荷載作用下

11、結構會產生較大的溫度內力，難以克服，因此本橋不宜采用這種結構體系。前固結后支承體系：這種結構體系將主梁的受力模式調整為三跨連續梁受力模式，減小了主梁的計算跨度，同時塔柱后支點與主梁僅發生豎向支承關系，釋放了結構的轉動約束，滿足了塔柱溫度內力的要求，適合本橋結構的受力要求。 通過上述三種結構體系的比較，確定本橋采用前固通過上述三種結構體系的比較，確定本橋采用前固結后支承的結構體系。結后支承的結構體系。 大連小窯灣景觀橋梁工程設計方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 3 u 主梁設計主梁設計

12、設計原則：1.主梁的橫斷面布置應滿足道路通行的要求（通行寬度及凈空）。 2.主梁的外形應在保證結構受力的前提下盡量與景觀效果圖接近。 3.主梁材料的選擇應保證主梁自身及塔柱受力的需求。 由于結構采用前固結后支承的體系受力模式，塔柱跨中區段的受力主要受由吊桿傳遞的橋面重量決定，因此在主梁設計時應盡量減輕橋面重量，同時橋面較寬，主梁橫向抗彎剛度要求較高，因此針對本橋的受力特點，初步擬定下列斷面形式進行比選。斷面形式凈空要求截面剛度（縱向）截面剛度（橫向）主梁重量（t/m）結 論117主梁重量較大，吊索設計困難，不宜選用。38主梁重量及剛度可滿足要求，但吊索錨點置于機非分隔帶間，行車道凈空不能保證，

13、不宜選用。44吊索錨點置于人行道外，保證道路通行凈空，但增加主梁橫橋向計算跨度，橫梁設計困難，同時需將后塔柱移置主梁外側，景觀效果差。47拆分原四車道成三車道與單車道分置吊索錨固區兩側，滿足通行凈空要求，適當增加橋面寬度，但減小了主梁橫向計算跨度，改善了橫梁受力，主梁外形與景觀設計相符，推薦采用。注：表中表示滿足， 表示不滿足 大連小窯灣景觀橋梁工程設計方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 3 u 塔柱設計塔柱設計 拱塔結合的塔柱造型是本橋結構最大的亮點，曲線變化的塔柱軸線，造型新穎，立體

14、感強，因此在結構設計中未對塔柱及拱肋線形進行優化，通過結構受力分析確定該線形可滿足結構整體受力的需求。在延續原景觀設計的橋梁線形基礎上，對塔柱、拱肋的斷面設計及材料的選型進行比選。 塔柱、拱肋設計控制因素： 1.主塔斷面尺寸應與塔柱整體線形協調，且應與景觀設計提供的效果圖相近； 2.主塔的斷面設計應考慮施工的難易程度，塔柱外形的放樣盡量做到簡便、可行； 3.塔柱斷面的布置及材料的選定的應滿足結構受力的要求。 特別是：塔頂跨中區段直接承受吊桿作用，局部受力狀態以受彎為主，受壓為輔，而此處正是塔柱外形設計中最纖細的部分，因此截面材料的選擇應具有較高的強度，斷面形式的布置也應具有一定的剛度。 綜合上

15、述因素，本橋塔柱及拱肋采用能較好適應外形變化的薄壁鋼箱斷面，標準段鋼板壁厚30mm，在塔柱前頂處及拱肋跨中區段局部頂、底板加厚至35mm，外側拱肋受力較小，鋼板壁厚降至20mm。 塔柱外形示意圖（單位：m）說明：塔柱及拱肋實際外形復雜，右圖中所用截面為簡化后實際受力截面。 大連小窯灣景觀橋梁工程設計方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 3 u 鋼混結合段設計鋼混結合段設計 結合段設計是鋼-混組合結構的關鍵部位，要求設計對各種荷載產生的軸力、彎矩、扭矩和剪力的傳遞順暢可靠，在荷載作用下具有一

16、定的承載安全貯備，剛度過渡良好，耐久性好，抗疲勞性能好，力求減小應力集中，因此本橋塔柱鋼混結合段的設計充分考慮以下控制因素：l 為保證結合段兩種材料順暢銜接，結構內力良好過渡，鋼混結合段應盡量布置于塔柱彎矩較小的區域，以傳遞軸力為主。l 為保證鋼結構的耐久性，鋼混結合段構造應避免置于水中，最低應布置于常水位之上并留有50cm的安全凈空。l 由于塔、梁固結處主梁懸臂跨度較大，固結處構造需要具備較大的剛度和穩定性，避免懸臂在活載作用下出現較大的位移。l 主塔鋼混結合段的布置及塔梁固結處構造設計應充分考慮當地的建橋條件及施工特點，最大限度地方便施工，節省造價。 綜合上述因素，對鋼混結合段分別布置于主

17、梁上、中、下三個位置進行比選。 布置方式優 點缺 點結 論結合段置于主梁下方塔、梁固結處與塔柱鋼混結合段分離，兩構件受力明確塔梁固結處梁底距常水位高差較小（除去安全凈空僅3.29m），結合段局部構造處理復雜。不宜采用結合段置于主梁中部1.避免鋼混結合段遇水的問題；2.增大塔梁固結處剛度，改善了橫梁的受力狀態；3.兩個構件結合點合并，簡化施工步序。兩個構件結合點合并，局部受力復雜，對施工工藝要求較高。推薦采用結合段置于主梁上方塔、梁固結處與塔柱鋼混結合段分離，兩構件受力明確兩個構件結合點分離，增加了施工步序及砼材料量。不宜采用 大連小窯灣景觀橋梁工程設計方案 | Da Lian Xiao Yao

18、wan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 3 主梁結合段構造布置圖（單位：主梁結合段構造布置圖（單位：cmcm） 大連小窯灣景觀橋梁工程設計方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 3 u 吊索主梁錨固設計吊索主梁錨固設計 蘇通大橋錨箱構造示意 錨箱構造復雜，承載能力大；錨板構造簡單，施工方便，但對于大噸位拉索的錨固設計較難以及錨固點橫向剛度較小。 吊索主梁錨固構造是主梁設計的關鍵環節，錨固方式的選擇首先要確保連接可靠，能簡捷地把索力

19、傳遞至主梁全截面；其次，對于本橋吊索需在主梁側張拉，錨固區應留有足夠的張拉空間，并便于拉索更換和養護；第三是對于本橋橫梁在吊索外仍具有較寬的承載空間，因此，應保證吊索區具備一定的橫向剛度。通常情況下，對于主梁采用鋼梁的橋梁主梁吊索錨固方式分為錨箱及錨板。杭州灣大橋錨板構造示意 本橋吊索主梁錨固選擇橫向錨固剛度較大的錨箱構造，在滿本橋吊索主梁錨固選擇橫向錨固剛度較大的錨箱構造，在滿足錨點傳力需求的同時，在錨固區設置雙層加強橫聯實現錨箱兩足錨點傳力需求的同時，在錨固區設置雙層加強橫聯實現錨箱兩側隔板剛度過渡，并提高錨固區剛度。側隔板剛度過渡，并提高錨固區剛度。 大連小窯灣景觀橋梁工程設計方案 | Da Lian Xiao Yaowan Jing Guan Qiao Liang Gong Cheng She Ji Fang An 4 u 計算參數計算參數 自 重 ：鋼材容重取78.5 KN/m3,混凝土容重26KN/m3。 二期恒載： 橋面鋪裝：0.124+0.08264.48 KN/m2 人行道 ： 0.2153 KN/m2 人行道地袱欄桿2 KN/m，拉索區分隔帶欄桿4 KN/m，中央防