1500m级跨海公铁两用协作体系桥梁研究.pdf

1、中 铁 大 桥 勘 测 设 计 院 集 团 有 限 公 司 2019.05中 铁 大 桥 勘 测 设 计 院 集 团 有 限 公 司 2019.05汇报人：肖海珠汇报人：肖海珠中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司汇报主要内容汇报主要内容中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司 概述 概述1.1 总体线路1.2 桥梁概述1.3 技术标准1.1 总体线路1.2 桥梁概述1.3 技术标准中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司 宁波至舟山铁路西起宁波东站，终点站设在舟山（白泉）。宁波至舟山铁路西起宁波东站，终点站设在舟山（白泉）。运营长

2、度80km，运营长度80km，新建长度66km。新建长度66km。全线新建车站4个（北仑西、金塘、马岙、舟山）全线新建车站4个（北仑西、金塘、马岙、舟山）。1.1 总体线路1.1 总体线路铁路1 1 概述概述桃夭门水道富翅门水道金塘水道西堠门水道桃夭门水道富翅门水道金塘水道西堠门水道中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司甬舟高速公路复线甬舟高速公路复线起自宁波北仑好思房起自宁波北仑好思房，经金塘岛、册子岛、富翅岛后，路线折至本岛北侧，沿舟山北向疏港公路走廊带至展茅，路线全长约77km。，经金塘岛、册子岛、富翅岛后，路线折至本岛北侧，沿舟山北向疏港公路走廊带至展茅，路线全长

3、约77km。近期研究终点位于定海大沙，路线长约48km。近期研究终点位于定海大沙，路线长约48km。1.1 总体线路1.1 总体线路高速公路复线1 1 概述概述中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司1 1 概述概述1.2 桥梁概述1.2 桥梁概述西堠门公铁两用大桥 西堠门大桥是甬舟铁路及甬舟高速公路复线跨越西堠门水道的西堠门大桥是甬舟铁路及甬舟高速公路复线跨越西堠门水道的公铁合建跨海大桥公铁合建跨海大桥，连接金塘岛和册子岛。桥梁全长3383.5m。，连接金塘岛和册子岛。桥梁全长3383.5m。中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司1.3 主要技术标准

4、1.3 主要技术标准项目项目标准标准铁路等级铁路等级客运专线客运专线正线数目正线数目双线双线设计速度设计速度250km/h250km/h线间距线间距4.6m4.6m最大纵坡最大纵坡2020到发线有效长度到发线有效长度650m650m设计荷载设计荷载ZK活载ZK活载1 1 概述概述铁路主要技术标准中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司 公路等级：高速公路 公路等级：高速公路 设计速度：100km/h 设计速度：100km/h 车道数：双向六车道 车道数：双向六车道 桥面宽度：33m 桥面宽度：33m 设计荷载：公路级 设计荷载：公路级1.3 主要技术标准1.3 主要技术标准

5、1 1 概述概述公路主要技术标准中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司 桥 位 桥 位中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司 西堠门公铁两用大桥位于既有西堠门公路大桥以北约2.8km处。西堠门公铁两用大桥位于既有西堠门公路大桥以北约2.8km处。2 桥位选择2 桥位选择2 2 桥位桥位拟建桥位拟建桥位鱼山石化500kV输电跨海工程鱼山石化500kV输电跨海工程西堠门公路大桥西堠门公路大桥2.8km2.8km30万吨级原油码头及储油区30万吨级原油码头及储油区西堠作业区西堠作业区中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司 拟建桥位通过

6、碗盏礁，可以减小金塘侧主墩基础水深。拟建桥位通过碗盏礁，可以减小金塘侧主墩基础水深。2 桥位选择2 桥位选择拟建桥位拟建桥位2.8km2.8km2 2 桥位桥位碗盏礁碗盏礁中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司3 3 建桥条件建桥条件3.1 水文3.1 水文桥渡设计值项目项目工程区域工程区域300百年一遇最大设计流速300百年一遇最大设计流速3.23m/s3.23m/s300百年重现期300百年重现期最高潮位（m）最高潮位（m）3.82 m3.82 m最低潮位（m）最低潮位（m）-2.69 m-2.69 m最大潮差（m）最大潮差（m）4.87 m4.87 m波浪波浪100

7、年重现期浪高(m）100年重现期浪高(m）8.81 m8.81 m中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司3 3 建桥条件建桥条件 桥位处海域宽度2.7km。最大水深93m，大于80m水深宽700m，桥位处海域宽度2.7km。最大水深93m，大于80m水深宽700m，大于60m水深宽1km大于60m水深宽1km。西堠门水道画有西堠门水道画有深水航路船舶定线制，深水航路船舶定线制，桥位处宽度约桥位处宽度约1km1km。3.2 水下地形及通航3.2 水下地形及通航水下地形及定线制中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司3 3 建桥条件建桥条件3.3 气象3.

8、3 气象项目项目名称名称定海定海北仑北仑气温（）气温（）年平均年平均16.716.716.916.9极端最高极端最高42.342.340.640.6极端最低极端最低-6.1-6.1-6.6-6.6雾雾年平均雾日数年平均雾日数16.816.830.3天30.3天降雨降雨年平均降水量(mm)年平均降水量(mm)1412.71412.71347.21347.2年平均降水天数(天)年平均降水天数(天)150150149149风风年平均风速（ms）年平均风速（ms）2.82.84.54.56级大风天数 6级大风天数 2492493053058级大风天数 8级大风天数 252545459级大风天数 9级大

9、风天数 7 71414气象资料气象资料中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司3 3 建桥条件建桥条件3.3 气象3.3 气象 根据气象资料收集和风参数调研分析专题初步成果，大桥设计基本风速为43.3m/s。根据气象资料收集和风参数调研分析专题初步成果，大桥设计基本风速为43.3m/s。颤振检验风速：82.3m/s颤振检验风速：82.3m/s 地面粗糙度系数值（高度100m及以下取0.13，100m以上取0.12）地面粗糙度系数值（高度100m及以下取0.13，100m以上取0.12）中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司3 3 建桥条件建桥条件3.4

10、 地震3.4 地震 根据中国地震动参数区划图（GB 18306-2015），北仑至舟山区域地震动峰值加速度为0.10g，反应谱特征周期为0.35s。根据中国地震动参数区划图（GB 18306-2015），北仑至舟山区域地震动峰值加速度为0.10g，反应谱特征周期为0.35s。中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司3 3 建桥条件建桥条件3.5 工程地质3.5 工程地质工程地质 西堠门水道覆盖层主要以淤泥质土、黏性土为主，主要分布在距离岸边300400m范围。厚度差异大，最厚达30m。西堠门水道覆盖层主要以淤泥质土、黏性土为主，主要分布在距离岸边300400m范围。厚度差异

11、大，最厚达30m。基岩主要为英安岩和流纹斑岩。基岩主要为英安岩和流纹斑岩。中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司3 3 建桥条件建桥条件水深、流急、风大、浪高、裸岩水深、流急、风大、浪高、裸岩 水深：水深：西堠门水道最大水深 93m;西堠门水道最大水深 93m;流急：流急：不规则半日潮,最大流速 3.23m/s；不规则半日潮,最大流速 3.23m/s；浪高：浪高：百年重现期浪高8.81m;百年重现期浪高8.81m;风大：风大：设计基本风速42.3m/s，颤振检验风速82.3m/s;设计基本风速42.3m/s，颤振检验风速82.3m/s;裸岩：裸岩：海床基岩裸露，施工船舶抛

12、锚困难。海床基岩裸露，施工船舶抛锚困难。中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司 桥式方案 桥式方案4.1 桥式方案构思 4.2 桥式方案比选4.3 桥式方案设计4.1 桥式方案构思 4.2 桥式方案比选4.3 桥式方案设计中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司4 4 桥式方案桥式方案4.1 桥式方案构思4.1 桥式方案构思 在碗盏礁上设墩，减少深水基础数量和规模，降低施工风险，跨度需大于1300m。在碗盏礁上设墩，减少深水基础数量和规模，降低施工风险，跨度需大于1300m。适合采用悬索桥或斜拉悬索协作体系桥。适合采用悬索桥或斜拉悬索协作体系桥。根据水

13、下地形及地质条件，考虑将锚碇设置在岸上，边墩辅助墩避开深水区，并综合考虑其它方面因素，确定1488m主跨。根据水下地形及地质条件，考虑将锚碇设置在岸上，边墩辅助墩避开深水区，并综合考虑其它方面因素，确定1488m主跨。碗盏礁上主塔基础水深1727m，册子岛侧主塔基础水深5060m。碗盏礁上主塔基础水深1727m，册子岛侧主塔基础水深5060m。中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司4 4 桥式方案桥式方案 主跨1488m悬索桥或斜拉悬索协作体系桥方案。主跨1488m悬索桥或斜拉悬索协作体系桥方案。4.1 桥式方案构思4.1 桥式方案构思中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大

14、桥勘测设计院集团有限公司4 4 桥式方案桥式方案方案方案1488m悬索桥1488m悬索桥1488m协作体系桥1488m协作体系桥抗风性能抗风性能颤振临界风速89m/s，抗风性能满足要求颤振临界风速89m/s，抗风性能满足要求颤振临界风速96.2m/s，抗风性能满足要求颤振临界风速96.2m/s，抗风性能满足要求横向刚度（有车风）横向刚度（有车风）1/35181/35181/27451/2745竖向刚度（挠跨比）竖向刚度（挠跨比）1/3011/3011/4201/420跨海桥建安费跨海桥建安费69.4亿69.4亿63.6亿（-5.8亿）63.6亿（-5.8亿）推荐意见推荐意见比较方案比较方案推荐

15、方案推荐方案4.2 主跨1488m桥式方案比选4.2 主跨1488m桥式方案比选桥式方案比选中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司4 4 桥式方案桥式方案 主梁方案比选主梁方案比选主梁方案主梁方案4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司4 4 桥式方案桥式方案梁型梁型钢桁梁钢桁梁整体钢箱梁整体钢箱梁分离式钢箱梁分离式钢箱梁抗风性能抗风性能颤振临界风速70m/s颤振临界风速70m/s颤振临界风速63m/s颤振临界风速63m/s颤振临界风速96.2m/s颤振临界风速96.2

16、m/s竖向刚度(铁路+公路)竖向刚度(铁路+公路)1/5461/5461/4301/4301/4201/420横向刚度横向刚度1/8221/8221/17671/17671/27451/2745桥梁建安费桥梁建安费66.5亿66.5亿63.3亿63.3亿63.6亿63.6亿跨海桥+接线经济性跨海桥+接线经济性经济性较差（0亿）经济性较差（0亿）经济性较好（-3.8亿）经济性较好（-3.8亿）经济性较好（-3.4亿）经济性较好（-3.4亿）推荐推荐分离式钢箱梁分离式钢箱梁 主梁方案比选主梁方案比选主梁方案比选4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计中铁

17、大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司 主梁采用分离钢箱结构，总宽67m，铁路箱宽13m，公路箱宽17m，风嘴宽2m。主梁高度5m。主梁采用分离钢箱结构，总宽67m，铁路箱宽13m，公路箱宽17m，风嘴宽2m。主梁高度5m。公路箱和铁路箱间采用箱形横梁连接，间距14m。公路箱和铁路箱间采用箱形横梁连接，间距14m。梁上斜拉索横向间距63m，吊索横向间距27.5m。梁上斜拉索横向间距63m，吊索横向间距27.5m。4 4 桥式方案桥式方案主梁主梁4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集

18、团有限公司4 4 桥式方案桥式方案主塔及基础横断面布置 主塔方案比选主塔方案比选4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司4 4 桥式方案桥式方案 主塔采用A型，为混凝土结构；塔高294m。主塔采用A型，为混凝土结构；塔高294m。纵桥向尺寸1420m。纵桥向尺寸1420m。主塔主塔4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司4 4 桥式方案桥式方案主塔基础主塔基础4.3 主跨1488m协作体系

19、桥式方案设计4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计 主塔基础方案比选主塔基础方案比选中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司4 4 桥式方案桥式方案主塔基础主塔基础4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计 主塔基础方案比选主塔基础方案比选中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司4 4 桥式方案桥式方案主塔基础主塔基础4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计 主塔基础方案比选主塔基础方案比选中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司4 4 桥式方案

20、桥式方案 金塘侧主塔基础采用36根4.0m钻孔灌注桩，承台平面为60.545.5m；金塘侧主塔基础采用36根4.0m钻孔灌注桩，承台平面为60.545.5m；册子侧主塔基础采用42根5.0m钻孔灌注桩，承台平面为83.255.3m；册子侧主塔基础采用42根5.0m钻孔灌注桩，承台平面为83.255.3m；主塔基础主塔基础4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计 主塔基础方案比选主塔基础方案比选中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司4 4 桥式方案桥式方案 斜拉索 斜拉索 斜拉索采用热镀锌7高强平行钢丝束，f斜拉索采用热镀锌7高强

21、平行钢丝束，fpkpk=2000MPa。索面呈扇形布置，两索面在梁上横向间距63m。=2000MPa。索面呈扇形布置，两索面在梁上横向间距63m。主缆 主缆 采用预制平行钢丝索股；每股由127根直径为5.5mm镀锌高强钢丝组成，钢丝强度等级为2000MPa。每根主缆由151股索股组成，主缆直径851mm。采用预制平行钢丝索股；每股由127根直径为5.5mm镀锌高强钢丝组成，钢丝强度等级为2000MPa。每根主缆由151股索股组成，主缆直径851mm。斜拉索、主缆斜拉索、主缆4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥

22、勘测设计院集团有限公司4 4 桥式方案桥式方案 锚碇均位于岸上，采用锚碇均位于岸上，采用重力式锚碇，基础为扩大基础，重力式锚碇，基础为扩大基础，基底置于基岩上。基底置于基岩上。金塘岛侧锚碇册子岛侧锚碇金塘岛侧锚碇册子岛侧锚碇锚碇锚碇4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司4 4 桥式方案桥式方案项目项目竖向刚度（挠跨比）竖向刚度（挠跨比）横向刚度横向刚度梁端转角（rad）梁端转角（rad）列车列车列车+汽车列车+汽车有车风有车风1488m协作体系桥1488m协作体系桥 1/5341/5341

23、/4201/4201/27451/27451.711.71刚度计算结果4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计静力计算中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司4 4 桥式方案桥式方案工况工况端吊索拉力端吊索拉力端吊索应力端吊索应力端斜拉索拉力端斜拉索拉力端斜拉索应力端斜拉索应力主缆力主缆力恒载恒载1510151014114155325532327327329070329070主力(最大)主力(最大)3146314629429488548854524524384255384255主力(最小)主力(最小)668668626246674

24、667276276326993326993主+附(最大)主+附(最大)3352335231331391919191544544387370387370主+附(最小)主+附(最小)466466444443224322256256322815322815单位：kN，MPa单位：kN，MPa关键部位内力4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计静力计算中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司4 4 桥式方案桥式方案工况工况端吊索轴力幅(kN)端吊索轴力幅(kN)端吊索应力幅(MPa)端吊索应力幅(MPa)端斜拉索轴力幅(kN)端斜拉索轴力

25、幅(kN)端斜拉索应力幅(MPa)端斜拉索应力幅(MPa)公路荷载疲劳幅公路荷载疲劳幅31131129295265263131铁路荷载疲劳幅铁路荷载疲劳幅10721072100100165316539898组合疲劳幅组合疲劳幅1305130512212220482048121121 交叉段端吊索规格2*PES7-139，端斜拉索规格PES7-439。交叉段端吊索规格2*PES7-139，端斜拉索规格PES7-439。交叉段疲劳验算结果4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计静力计算中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司4 4 桥

26、式方案桥式方案工况工况塔底轴力塔底轴力塔底纵桥向剪力塔底纵桥向剪力塔底横桥向剪力塔底横桥向剪力塔底纵桥向弯矩塔底纵桥向弯矩塔底横桥向弯矩塔底横桥向弯矩恒载恒载22599182259918484484-46-4617268017268025092509主力(最大)主力(最大)2413080241308019725197251505150528410882841088639013639013主力(最小)主力(最小)22586142258614-23841-23841-1216-1216-3881532-3881532-650122-650122主+附(最大)主+附(最大)2416939241693

27、927421274219035690356501868550186851138042911380429主+附(最小)主+附(最小)22551472255147-30958-30958-90448-90448-5821697-5821697-11375411-11375411单位：kN,kN.m单位：kN,kN.m关键部位内力4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计静力计算中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司4 4 桥式方案桥式方案公路箱公路箱铁路箱铁路箱箱间横梁箱间横梁工况工况轴力轴力弯矩弯矩轴力轴力弯矩弯矩剪力剪力恒载(最大

28、)恒载(最大)80738073642076420730030012052612052627062706恒载(最小)恒载(最小)-149207-149207-60022-60022-133880-133880-124928-124928-2561-2561主力(最大)主力(最大)1954219542149396149396143121431224269724269735463546主力(最小)主力(最小)-178253-178253-187901-187901-169359-169359-320422-320422-3509-3509主+附(最大)主+附(最大)53094530941963501

29、96350215732157332286432286473387338主+附(最小)主+附(最小)-237836-237836-243266-243266-177563-177563-418540-418540-8611-8611单位：kN,kN.m单位：kN,kN.m关键部位内力4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计静力计算中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司动力特性阶次阶次频率频率振型振型阶次阶次频率频率振型振型1 10.0654 0.0654 第一阶对称横弯第一阶对称横弯11110.1746 0.1746 边缆模态边缆

30、模态2 20.0967 0.0967 第一阶反对称竖弯+纵飘第一阶反对称竖弯+纵飘12120.1746 0.1746 边缆模态边缆模态3 30.1233 0.1233 第一阶对称竖弯第一阶对称竖弯13130.1746 0.1746 边缆模态边缆模态4 40.1548 0.1548 第一阶反对称横弯第一阶反对称横弯14140.1770 0.1770 第二阶对称竖弯第二阶对称竖弯5 50.1664 0.1664 第二阶反对称竖弯第二阶反对称竖弯15150.1981 0.1981 主缆模态主缆模态6 60.1684 0.1684 边缆模态边缆模态16160.1999 0.1999 主缆模态主缆模态7

31、 70.1688 0.1688 边缆模态边缆模态17170.2005 0.2005 主缆模态主缆模态8 80.1738 0.1738 边缆模态边缆模态18180.2047 0.2047 主缆模态主缆模态9 90.1739 0.1739 边缆模态边缆模态19190.2244 0.2244 第三阶反对称竖弯第三阶反对称竖弯10100.1745 0.1745 边缆模态边缆模态20200.2457 0.2457 第一阶对称扭转第一阶对称扭转4 4 桥式方案桥式方案4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计静力计算中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院

32、集团有限公司抗风性能研究结论 主梁颤振临界风速为 96.2m/s，大于颤振检验风速82.3m/s，颤振稳定性能满足要求。主梁颤振临界风速为 96.2m/s，大于颤振检验风速82.3m/s，颤振稳定性能满足要求。4 4 桥式方案桥式方案4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计动力计算中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司 数值风洞计算表明，折线型断面涡振不满足要求。数值风洞计算表明，折线型断面涡振不满足要求。折线型断面折线型断面流线型断面流线型断面4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计

33、动力计算4 4 桥式方案桥式方案中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司 数值风洞计算表明，折线型断面涡振不满足要求。数值风洞计算表明，折线型断面涡振不满足要求。流线型断面分离箱满足要求。流线型断面分离箱满足要求。4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计动力计算4 4 桥式方案桥式方案中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司风-车-桥耦合振动分析结论 在无风环境下：CRH2动车组以车速160km/h250km/h运行时桥梁的动力性能均满足要求，列车的运行安全性有保证，乘坐舒适性均达到“优”。在无风环境下：CRH

34、2动车组以车速160km/h250km/h运行时桥梁的动力性能均满足要求，列车的运行安全性有保证，乘坐舒适性均达到“优”。列车位置列车位置平均风速平均风速车速车速迎风侧迎风侧U10 m/sU10 m/s 250 km/h 250 km/hU15 m/sU15 m/s 200 km/h 200 km/h15U20 m/s15U20 m/s 160 km/h 160 km/h20U25 m/s20U25 m/s 140 km/h 140 km/h25U30 m/s2530 m/sU30 m/s封闭封闭 风车桥分析风速阈值：风车桥分析风速阈值：4 4 桥式方案桥式方案4.3 主跨1488m协作体系桥

35、式方案设计4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计动力计算中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司抗震动力计算结论 设计地震作用下，设计地震作用下，主桥所有墩柱、桥塔截面及桩基础最不利单桩截面主桥所有墩柱、桥塔截面及桩基础最不利单桩截面保持为弹性工作状态，保持为弹性工作状态，满足预期性能目标要求；满足预期性能目标要求；罕遇地震作用下，罕遇地震作用下，主桥所有墩柱、桥塔截面及桩基础最不利单桩截面主桥所有墩柱、桥塔截面及桩基础最不利单桩截面保持为基本弹性工作状态，保持为基本弹性工作状态，满足预期性能目标要求；满足预期性能目标要求；4 4 桥式方案桥式方案4.3 主跨1488m

36、协作体系桥式方案设计4.3 主跨1488m协作体系桥式方案设计动力计算中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司4 4 桥式方案桥式方案中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司桥面减风措施研究桥面减风措施研究5.1 运营风速规定5.2 桥面运营风速要求5.3 风屏障减风效果分析5.1 运营风速规定5.2 桥面运营风速要求5.3 风屏障减风效果分析中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司 铁路技术管理规程对铁路运营的风速规定：铁路技术管理规程对铁路运营的风速规定：运行速度（km/h）运行速度（km/h）环境风速（瞬时风速）（m/s）环境风

37、速（瞬时风速）（m/s）10min平均风速（m/s）10min平均风速（m/s）v=350v=350V15V15V10V10v300v30015V2015V2010V13.310V13.3v200v20020V2520V2513.3V16.713.3V16.7v120v12025V3025V3016.7V2016.730V30V20V20 列车运营的最大环境风速（瞬时风速）是30m/s，换算成平均风速为20m/s。列车运营的最大环境风速（瞬时风速）是30m/s，换算成平均风速为20m/s。公路运营的最大平均风速为25m/s。公路运营的最大平均风速为25m/s。5 5 减风措施减风措施5.1 运

38、营风速规定5.1 运营风速规定中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司 为保证桥上通行条件不低于地面。需设置风屏障降低桥面风速。为保证桥上通行条件不低于地面。需设置风屏障降低桥面风速。当地面风速达到25m/s时，桥面风速为32m/s。当地面风速达到25m/s时，桥面风速为32m/s。设置风屏障使桥面风速从32m/s降至25m/s以下。设置风屏障使桥面风速从32m/s降至25m/s以下。5.2 桥面运营风速要求5.2 桥面运营风速要求5 5 减风措施减风措施中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司5.3 风屏障减风效果分析5.3 风屏障减风效果分析 桥面设

39、置风屏障进行桥面设置风屏障进行数值仿真分析。设置四道，高度均取4m。数值仿真分析。设置四道，高度均取4m。公路风屏障透风率取45.5%；铁路风屏障透风率取33%。公路风屏障透风率取45.5%；铁路风屏障透风率取33%。桥面风速取35m/s。桥面风速取35m/s。计算结论：计算结论：车道1车道1车道2车道2车道3车道3车道4车道4车道5车道5车道6车道6车道7车道7车道8车道816.716.714.914.912.712.711.111.16.16.112.612.611.011.04.94.9桥面各车道风速表5 5 减风措施减风措施中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司

40、施工组织 施工组织6.1 施工步骤6.2 安装计算6.3 工期安排6.1 施工步骤6.2 安装计算6.3 工期安排中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司6 6 施工组织施工组织6.1 施工步骤6.1 施工步骤 施工桥墩、主塔及锚碇；施工桥墩、主塔及锚碇；架设斜拉部分梁段，同步架设主缆和悬吊部分梁段；架设斜拉部分梁段，同步架设主缆和悬吊部分梁段；在斜拉悬吊重叠区内合龙；在斜拉悬吊重叠区内合龙；附属结构施工。附属结构施工。中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司 斜拉部分梁段和悬吊部分梁段同步架设，合龙口设在两侧斜拉悬吊交叉段内。斜拉部分梁段和悬吊部分梁段

41、同步架设，合龙口设在两侧斜拉悬吊交叉段内。6 6 施工组织施工组织6.2 安装计算6.2 安装计算 计算结果：计算结果：合龙前，主梁最大竖向位移发生在跨中，上挠2643mm，合龙口两端基本齐平顺接，具备合龙条件。合龙前，主梁最大竖向位移发生在跨中，上挠2643mm，合龙口两端基本齐平顺接，具备合龙条件。中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司 钢箱梁最大拉应力为160MPa，最大压应力为207MPa。钢箱梁最大拉应力为160MPa，最大压应力为207MPa。主塔最小压应力为5MPa，最大压应力为14MPa，未出现拉应力。主塔最小压应力为5MPa，最大压应力为14MPa，未出

42、现拉应力。施工过程中结构受力均处于规范容许范围内，结构受力安全可控。施工过程中结构受力均处于规范容许范围内，结构受力安全可控。6 6 施工组织施工组织钢梁顶钢梁底主塔钢梁顶钢梁底主塔6.2 安装计算6.2 安装计算中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司6 6 施工组织施工组织6.3 工期安排6.3 工期安排 大桥施工总工期69个月，63个月达到铺轨条件。大桥施工总工期69个月，63个月达到铺轨条件。中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司工程实例工程实例7.1 工程实例7.1 工程实例中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司7 7

43、工程实例工程实例7.1 工程实例7.1 工程实例 大桥为大桥为主跨1408m斜拉悬索协作体系桥主跨1408m斜拉悬索协作体系桥，公铁合建。，公铁合建。主跨跨中320m为悬索桥悬吊部分，主跨跨中320m为悬索桥悬吊部分，吊跨比0.47吊跨比0.47。中部两侧各168m为斜拉悬吊交叉区。中部两侧各168m为斜拉悬吊交叉区。土耳其博斯普鲁斯海峡三桥中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司 铁路与公路平层布置，中间2线铁路，两侧各4车道高速公路，铁路设计行车速度160km/h。铁路与公路平层布置，中间2线铁路，两侧各4车道高速公路，铁路设计行车速度160km/h。流线型扁平整体钢箱

44、梁，梁高5.5m，全宽58.4m。流线型扁平整体钢箱梁，梁高5.5m，全宽58.4m。桥址处设计基本风速36.9m/s，桥梁颤振检验风速为68.8m/s。桥址处设计基本风速36.9m/s，桥梁颤振检验风速为68.8m/s。土耳其博斯普鲁斯海峡三桥7 7 工程实例工程实例7.1 工程实例7.1 工程实例中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司分离钢箱梁实例分离钢箱梁实例7 7 工程实例工程实例7.1 工程实例7.1 工程实例中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司1488m协作体系桥1488m协作体系桥类似工程类似工程桥型（体系）桥型（体系）土耳其博斯普鲁

45、斯海峡三桥土耳其博斯普鲁斯海峡三桥跨度：1488m跨度：1488m杨泗港长江大桥：1700m博斯三桥：1408m杨泗港长江大桥：1700m博斯三桥：1408m主塔：塔高294m主塔：塔高294m沪通长江大桥：塔高325m沪通长江大桥：塔高325m主缆：拉力3.9万吨主缆：拉力3.9万吨五峰山长江大桥：拉力8.8万吨五峰山长江大桥：拉力8.8万吨海洋深水基础：60m水深海洋深水基础：60m水深平潭海峡大桥：45m水深平潭海峡大桥：45m水深 协作体系桥梁综合了斜拉桥、悬索桥的优点，协作体系桥梁综合了斜拉桥、悬索桥的优点，降低了大跨度桥梁的建设难度。降低了大跨度桥梁的建设难度。7 7 工程实例工程

46、实例7.1 工程实例7.1 工程实例中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司 协作体系0号吊杆的疲劳问题协作体系0号吊杆的疲劳问题。8 8 建设难度建设难度8 建设难度分析8 建设难度分析中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司 安装合龙方案合理可行安装合龙方案合理可行。8 8 建设难度建设难度8 建设难度分析8 建设难度分析中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司 结合本桥公铁合建、水深、地形等特点，采用协作体系桥具有良好的经济性，施工风险降低。该体系固有的难点问题在研究过程中得到有效的解决，结合本桥公铁合建、水深、地形等特点，采用协作体系桥具有良好的经济性，施工风险降低。该体系固有的难点问题在研究过程中得到有效的解决，技术方案可靠。技术方案可靠。8 8 建设难度建设难度8 建设难度分析8 建设难度分析中铁大桥勘测设计院集团有限公司中铁大桥勘测设计院集团有限公司汇报结束汇报结束