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国内外几座无背索斜拉桥  

2014-10-14 12:44:26|  分类: 土木工程 |  标签: |举报 |字号 订阅

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无背索斜拉桥是对常规斜拉桥造型的突破,无背索后倾的塔身形状表现出对相对纤细的桥面强大稳固支撑的力量感,给人醒目深刻的感受。常规的斜拉桥在桥塔两侧均有斜拉索,恒载作用下塔两侧斜拉索水平力可保持平衡,主塔仅在活载及附加荷载作用下承受一定的水平力及弯矩。而与常规斜拉桥不同,无背索斜拉桥桥塔仅有单侧索,桥塔的受力表现为在斜拉索索力及自身重力作用下的悬臂梁。为了确保主塔处于良好的受力状态,无背索斜拉桥的塔身一般都设计成倾斜的,依靠塔身的自重力矩来平衡斜拉索的倾覆力矩,因此组成了梁塔结构的平衡体系。

自1992年西班牙塞维利亚建成世界上第一座无背索斜拉桥Alamillo桥以来,无背索斜拉桥这 种造型优美独特的桥梁结构形式立即引起了世界桥梁界的关注,并在后续短短的十几年里,世界各国相继建成无背索斜拉桥10余座,其中中国已建成的有长沙洪山大桥、合肥铜陵路桥、哈尔滨太阳桥等。

西班牙塞维利亚的Alamillo桥建于1992年,由Santiago Calatrava先生设计,是世界上第一座大跨度无背索斜塔斜拉桥,Alamillo桥主跨200m,桥宽32m,桥梁总长250m,主塔高142m,主塔倾角58°。该桥为1992年Sevill世博会和巴塞罗拉奥运会而建造的景观桥,跨度200m,当时桥梁使人为之一振,Calatrava本人也被IABSE(国际桥协)评为杰出青年工程师。 

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1998年捷克工程师Milan Komínek建造跨Eble河的Mariansky桥是一座颇具特色的桥梁,其塔形非常精巧。 两片分离的塔柱向顶端逐渐靠拢,配合塔身纵向长度的变化,犹如一双将合未合的手掌。 该桥被国际工程协会在2003年评为世界十大杰出建筑(包括桥梁工程和房屋建筑各5座)之一,它是其中5座桥梁中跨径最小的,这也充分体现无背索斜拉桥突出的造型能力。 

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国内很多地方模仿了这种桥型,最典型的是2004年建成的长沙洪山大桥,几乎与Alamillo一样。 长沙市洪水大桥坐落于长沙市洪山庙休闲度假区,横跨浏阳河,主跨206m,主梁为钢-混凝土 叠合脊骨结构体系,梁高4.4m,索塔采用预应力混凝土箱形结构,桥面以上塔高136.8m,水平倾角58°,洪山桥为单索面结构,横桥向两排索间距6m,顺桥向索距12m,共计13对26根索,索的水平倾角25°,平行布置。

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太阳桥位于哈尔滨太阳岛旅游区,主跨跨径布置为:14m (西过渡孔)+ 60m(边跨)+140m (中跨)+ 14m(东过渡孔)=228m。桥梁总宽15.5m,有效宽度为12m。主梁梁高2.4m,为扁平流线型正交异性桥面板钢箱梁, 底面为圆弧形,钢箱梁全长200m(含0号节段),共分27个节段,标准节段长度为8m。主塔为钻石造型桥塔,水平倾角60°,塔高93.5m。采用变截面钢箱结构,有索区塔截面由2个8边形组合而成。无索区为2个分离式8边形。

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合肥市铜陵路桥是一座新型的无背索斜拉桥,是利用倾斜的塔柱自重来与主梁及荷载相平衡,组成一种独特的传力体系。其桥垮布置为30m(压重边跨)+66m(主跨)+30m(边跨)=126m(桥梁总长)。桥梁总宽38m,主梁为肋板式结构,主跨梁高2.8m。主塔为门式型桥塔,水平倾角为62°,塔高为56.71m,采用等截面矩形结构,为双索面配置斜拉索,斜拉索共布置16根,为扇形布置。

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长春市轻轨伊通河斜拉桥与Mariansky桥类似。这是这一桥型第一次用于轨道交通采用独塔无背索结构,塔梁固结,其跨径布置为:75m(配重段)+130m(主梁),主梁采用预应力混凝土箱梁结构,箱梁顶宽11.6m,底宽4m。主塔采用 A形结构,桥面以上高60m,应索面斜度为3:1.5,背索面为2:5,有两片塔身组成,壁厚为1.5m。全桥共设置18根斜索,呈扇形空间布置,塔侧张拉。

轻轨二期伊通河上的“独塔无背索轻轨斜拉桥”,是国内第一座跨径最大的独塔无背索斜拉桥,也是国内外第一座应用于城市轨道交通工程的无背索独塔斜拉桥,技术成果总体达到国内领先水平。

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Erasmus桥不算是无背索斜拉桥,但把其放在这里,以区别常规的斜拉桥。这座引人注目的埃拉斯穆斯大桥自1997年起就成为世人赞美的目标。年轻的阿姆斯特丹建筑师Ben van Berkel突破了单纯功能建筑的想法,用这座桥梁创造出了建筑史上的艺术品。

埃拉斯穆斯大桥又可称作“天鹅桥”,因为它横跨水面的姿态十分优雅。它连接着鹿特丹城市的北部和南部的Kop van Zuid,以美妙的姿态跨越了2,600英尺的距离。钢索悬挂在塔门上,弯曲着抵抗拉力,支持着桥身。

埃拉斯穆斯大桥又可称作“天鹅桥”,因为它横跨水面的姿态十分优雅。它连接着鹿特丹城市的北部和南部的Kop van Zuid,以美妙的姿态跨越了2,600英尺的距离。钢索悬挂在塔门上,弯曲着抵抗拉力,支持着桥身。

Erasmus桥超越了传统桥梁建筑的概念,甚至成为鹿特丹的官方标志。

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