应急条件下轻型、快速架设桥梁结构探讨

张立乾 陈红 闫晶 李兵 吴星

(北京特种工程设计研究院 100028)

引言

轻型、快速架设桥梁在很多情况下是必要的, 比如抢险、应急等。传统索道桥一般采取缆索密间距分布的布置方式, 这种布置方式存在横向稳定性不足、桥面系架设周期过长等诸多不利因素。为了克服背景技术的不足, 同时面向轻型、快速架设的桥梁功能, 本文提出了一种新型的桥梁结构型式, 并结合工程案例, 基于有限元计算软件进行数值计算, 按照从整体到局部的原则验证了整体结构的科学合理性, 以期给同类工程提供更优的解决方案。

1 结构体系设计

以某应急桥梁为例, 摒弃传统索道桥缆索密间距分布的布置方式, 采用两个主缆作为主承载构件, 横梁采取了轻型化的结构型式, 和主缆连接的构件采用了专用倒U 型固定装置, 桥面承载板采取轻型纵横正交的薄壁竖板构成的密间距梁格系, 并设置了模块化桥梁配重。

1.1 主缆

该应急桥用于连接跨越山谷的两个隧道, 桥型布置如图1 所示。以分布在桥面两个边侧的具有较高初始预张力的主缆作为全桥主要承载构件, 中间不再设置分布缆索。主缆采用1860 级平行钢丝束, 外包双层挤压高密度聚乙烯防腐材料, 外径118mm, 断裂极限强度为11670kN。主缆成桥态垂度1.74m, 主跨跨径70m, 垂跨比1/40。活载为特载车, 全重78t, 6 轴, 轴距从前至后依次为2m、4m、2m、2m、2m, 轮距2.5m,最大爬坡能力为30%。主缆通过索鞍锚固于锚座后部, 锚座通过植根于岩层的预应力锚索提供给主缆锚固抗力。……