米跨非对称管结构桥梁结构选型

组员：姚俊伟吴嗣铭林若焜

唐瑞阳张梁铎PasserelledelaPaix法国和平大桥桥梁设计基本概况1961.11.18出生于奥地利布鲁克1988毕业于奥地利格拉茨技术大学（TechnicalUniversityinGraz）1989前往巴黎1995担任因斯布鲁克大学建筑学院（ConstructionInstitut,UniversityofInnsbruck）客座教授1994于巴黎创办第一个建筑设计事务所1999-2000担任亚琛工业大学（RWTHAachen）客座教授2002于维也纳创办第二个建筑设计事务所2006–2010当选萨尔茨堡建筑师顾问委员会会员2014当选柏林艺术学院（AcademyofArtsinBerlin）永久荣誉学员DietmarFeichtinger迪特马尔·法伊希汀格尔建筑师介绍//一个有结构思维的建筑师//

FootbridgeovertheRhine

Weil-am-Rhein(D)-Huningue(F),Germany-2007FootbridgeSimone-de-Beauvoir

Paris,France-2006建筑师介绍建筑师介绍FootbridgesBraque,Chagall,Miro

Strasbourg,France-2008Museumsfootbridge

Hamburg,Germany-2007ButterflyBridgeCopenhagen,Denmark-2015建筑师介绍FootbridgeovertheRhin

Lyon,France-2014项目概况地点：法国里昂北部总长：220米主跨度：157米宽度：1.5m/5m/8.8m重量：800tn高度：高于罗纳河正常水位8m时间安排：竞标01|2008规划04|2009开工03|2012完工03|2014造价：9795500€HT(68247901RMB）

项目概况总长：220m主跨长：157m主跨跨中距河面净高：8m设计概念“设计首要的出发点是在一个非常特殊的位置对场所做出回应，然后来解答这座桥形成一种怎样的联系，可能代表什么，也就是说，桥不仅是两个场所的联系，它本身就是一个场所。“

——迪特马尔·法伊希汀格尔

桥梁设计特点/桥梁回应场所场所·意图大桥横跨罗纳河，河流位于里昂北部，是城市开发项目中一个重要部分。圣克莱尔城市公园theParcofSaintClaire

里昂罗纳河RhoneRiverinLyon金头公园theParcdelaTeted’or处于圣克莱尔城市公园和金头公园两个大型城市公园之间。场所·意图高度重视城市结构，处于敏感的自然环境，尽量减少视觉冲击力，桥身纤细，保证最大的透明度。场所·交通圣克莱尔城市公园theParcofSaintClaire国际会议厅和娱乐中心（伦佐皮亚诺）桥的北岸连接圣克莱尔城市公园；桥的南岸连接了伦佐皮亚诺设计的国际会议厅和娱乐中心和金头公园。

金头公园theParcdelaTeted’or场所·交通自行车道步级人行道公园桥台自行车道会议中心广场公园延伸出较高的桥台，通过自行车道与对岸的会议中心广场相连场所·交通较低的河两岸，通过步级人行道连接河岸步级人行道河岸场所·交通场所·空间桥梁不仅仅是交通，自行车道和人行道在河流中间交汇，形成休憩，观景，交流场所，提供长凳增加停留感。结构选型与构造设计分析结构形式语言与建筑空间特点笔直的车行桥与弯曲的步行桥形成对比，给人以不同的空间体验。结构形式语言与建筑空间特点斜撑与腹杆随着拱肋的弧度而变化，韵律感十足。结构形式语言与建筑空间特点结构丘杆件踢向中硬心放爽射，茫给人乳强烈鞠的导仓向性求。结构形式语言与建筑空间特点栏杆私由不锈钢扶手采和索网组成尿，保拐证最伞大的透明馆度，给行粘人提供批了良好费的景观校视线。结构形式语言与建筑空间特点甲板沃由橡木制成每，亲怖近自荣然的轨同时培提供狱了防善滑性城。结构形式语言与建筑空间特点桥梁副附有LED灯，每袄到夜桃晚灯毁光使剑大桥镇变身外成为灾一个贵神奇刚的物牛体，戏与两塔岸景珍色相序呼应到。桥梁基础知识地表地下桥面奶铺设桥跨结隙构支座桥墩（巴桥台）支座基础桥面铺猜设：桥霉面板、授伸缩缝社、栏杆糟、灯光羡照明、茶排水构旗造等等桥跨结顷构：线寒路中断奥时跨越蛙障碍的宏结构（练支承人狡与车辆亿荷载的汇结构）支座洪：位窜于桥纱跨与详桥墩巷、桥夕墩与崭基础部之间赢的支脑承结列构，载能在傍温度使变化挥等因岭素下紫产生划一定馆位移泽来应搜对结潮构变诉形桥墩：骆支承上祖部两端朱桥跨的横结构桥台：河位于桥渐两端的搬桥墩，迅除了支晕承上部扒结构还贴要防护阳两侧路墙堤防止离其滑塌基础：搏保护桥漂墩的安叠全，并女将桥墩该的荷载崭传递至锹地基桥梁基础知识受力特悄点体系分引类弯压拉梁板孩桥拱桥拉索桥基础结构组成基础拱肋结构组成基础拱肋斜撑赖与腹耗杆结构组成基础拱肋斜撑与葛腹杆主梁结构组成基础拱肋斜撑踩与腹型杆主梁悬臂构役件结构组成*悬臂得构件匆包括傍悬臂漠梁、朵次梁具和栏锁杆，股这里兼着重扬分析朽悬臂浅梁基础拱肋斜撑环与腹挂杆主梁悬臂佣构件引桥结构组成基础拱肋斜撑劈燕与腹尘杆主梁悬臂鸣构件引桥桥面铺暮设结构组成横桥鬼面分战析顺桥委面分帆析结构受力·理论顺桥面佣受力分杏析中，炭可简化茧为图中辫与基础如刚接的察钢拱平页面桁架甚（无铰颠拱钢架捷），结兽构高度穴从拱脚太向拱顶吃减少；藏然而双偶铰拱钢状架结构跪高度一败般从拱铜脚向拱效顶增加侦。结构受力·理论将双倍铰拱勤钢架铺、无喝铰拱勇钢架驴分别尚简化困为变敲截面便双铰馋拱和捷无铰衔拱，某同样恶在跨愧中施丝式加一节个集手中荷互载，吃分析敏各自阶受弯技情况队。双铰拱扑受弯情劈燕况与铰项接简支捎梁相似推，跨中痒弯矩最导大，两辨侧弯矩察几乎为怎零无铰招拱根忆据弹今性中渠心法引可分桃截成怠两悬室臂曲婆梁，妖梁末撒端弯挣矩几管乎为冻零，钻而支坟座附睛近弯尊矩最苍大所以壤，和席平大晕桥作驶为无岔铰拱像的钢博拱桁头架结票构，置其变滥截面偶处理殃符合雄结构善弯矩嗽分布骂，充售分发取挥材梯料性拌能MM结构受力·理论此外旋，变截面断处理让债结构的厘上下拱央线有不葬同的高叔跨比——上部陕比值晃小，赤便于梅使用丹；下贪部比掩值大瞒，保诊证拱凉结构蛇的一龙定强轿度，隔在保渗证结苏构坚歌固的吃同时括也兼众顾到买其实由用性结构受力·理论高跨辫比大艳，拱厕结构圆强度碌高，功但坡迹度太角大不获便于湖车辆脉行人岛使用高跨识比小继，坡泼度适隔宜车私辆行蠢人使已用，辜但拱撑结构碧强度伤较小变截面——平衡扑两者横桥粮面受却力分从析中尤，可物将三户角斜渡撑和题下部铲拱肋闭简化貌为图乞中钢佩架（迁与基循础刚姑接）以是通否传烛递弯疼矩的死原则含分为饱图示酱的刚谷接与威铰接结构受力·理论铰接刚接着重方研究尊结构势在各落种弯之矩下厉的形绞变，染得出炎钢架孔形变夸曲线结构受力·理论上部速自行伍车道醒两侧拾的集挥中力饰形成彻的弯秤矩侧边步系级集中絮力形成供的弯矩从钢架株形变曲匹线和弯赶矩分布楼图可以雪看到（么以基础迎为基准混，红色懂段为外弦侧受拉挑内侧受挨压，蓝如色段为援外侧受园压，内称侧受拉允），上线部弯矩稠主要由旬上方两窃斜撑承触担，侧佩边弯矩冰主要由蜓下方两胖基座承定担（整哈个过程闯下方斜刑撑只受状轴向拉阴力）结构受力·理论上部自丧行车道肌两侧的挎集中力适形成的络弯矩侧边伞步级烛集中鞋力形坛成的觉弯矩从横瓜桥面千分析膏可知轮道，昨在这赖种横环截面蹲的结疮构中鸣，上方和俯侧边的颂弯矩都总有各自屈独立的匪结构承截担，并徒且对其尖他结构仔影响极连小，也才就是说丽，即使张两种弯昨矩同时奋出现在苍结构上贺，该结吗构也不关会受到彩太大的失影响结构受力·理论上部自淡行车道悦两侧的对集中力它形成的射弯矩侧边步挡级集中擦力形成阶的弯矩总的来草说，变叙截面拱赞的基本乌型本身村就提供燃了很好葛的顺桥蜡面抗弯盆刚度；动而且，孩空间桁接架形式挨将结构拳内力分咏解成各库杆件的牲轴力充良分利用狮材料强杆度；再郑加上合屋理的结嗽构横截招面设计挺，使得见该结构捉的稳定掉性得到启保证的影同时，悟还能同维时承担万各种方箱向的弯破矩结构受力·理论悬臂残构件主梁腹杆斜撑拱肋材料截面形浆式是否变霉截面组合俯钢板组合颠钢板钢管组合若钢板钢管是是否否否结构受力·材料——悬臂择构件M中性购轴受拉受压悬臂耽梁与逃结构暖焊接鞠，为T型变衣截面太钢梁率，符裕合弯幕矩分红布图发变化想，充分浪发挥慨材料织性能悬臂颜梁在康弯矩瓶作用展下，督上部均受拉谎，下桶部受键压。眠由于欣钢材垄受拉爱性能土比受页压弱寄，所赠以上芳部加碍翼缘阁板增大受门拉截面盖减少拉哑应力（注：片不适用绩在混凝装土等受耳拉性能羡极弱的衬材料）结构受力·材料盖板直腹蛛板斜腹态板横隔君板底板乖板主梁是宅由多种宝钢板焊话接拼装斗而成的走梯形截消面钢箱夜梁，一真般是工朵厂预制络成段，死再到现速场吊装馅（全焊绘接）——主梁结构受力·材料主梁作浆为桥梁辣主结构滑，必须殊考虑到质各种受锈力、变巴形并进肿行相应篇的构造纲设计水平笑弯曲——斜腹板中抗弯截面本扭转——横隔板怕抗扭竖向镜弯曲——盖板称、直店腹板赤、底今板共污同抗伤弯（筛类工译字钢卸）——主梁结构受力·材料三角形们斜撑是颤由三根张预制拼瓶接的型赏钢杆件日组成从斜撑韵截面和绢前面理服想杆受顶力分析顺可以看窃到A杆与上薯部主梁崖、下部浙主拱肋西通过焊获接直接耐连接（笨承受轴临向压力尽和部分拔弯矩）C杆与捏主次鸣拱肋树连接修（承穷受轴胖向拉随力）B杆与次纪拱肋、A杆连接保（承受主部分弯特矩外，剪还能增饱强侧向捐刚度，辅防止结桑构出平汇面失稳汪）BAC——斜撑结构受力·材料中性轴由σmax=惜Mmax/WzABlalbss在一定肌弯矩作惧用下，Wz越大剂，构梨件截惠面承径受正苦应力橡越小考，截窑面越第合理即Wa=星s*l饭a缠W傍b=s悲*lb房诚l日a>l税bWa毙>W围b即所以原截霞面较贸为合亏理——斜撑结构受力·材料主拱仗肋次拱阳肋d：740标mm约5详60m盖md：56肿0m熔m引5肉60政mm主拱垮肋是絮变截筒面钢域管拱喊，由切于无很铰拱搭的弯歪矩和顺内力疾都是糊从拱将顶到流拱脚高增大闻，变将截面有利于铸材料的锡充分发杂挥——拱肋结构受力·材料πra等面积狐前提下络，虽然年圆截面脑的抗扭台、抗弯川不及矩询形截面准，但却能提供泻最大焊恶缝长度，所浅以钢公结构族中常查用圆抬截面另拱肋忆，钢株混结敌构中亦常用壮矩形充截面胖拱肋πr越²=谁ab，a<b则πr>顷b>a它>r或b>π遭r>r责>a即πr压>a抗扭抗弯——拱肋结构受力·材料圆截恳面钢蛮拱肋矩形截盖面钢混旨拱肋——拱肋结构受力·材料优秀的果桥梁设歌计是由右受力合塘理的结步构和因昂地制宜丛的施工愤方案组戏成的。建造过程及细部构造南北瓜岸地互下连旦续墙史基础焦建造/河床临湿时桩基跟础(支撑滑干轮引桥)STE模P1井筒拳式地周下连颜续墙岛基础通过宣专门栽的挖友掘机击泥浆惠护壁台法挖瘦成长牺条形特深槽寻，再判下钢撕筋笼型和灌穴注水酷下混棕凝土臭，形贵成单荐元墙额段，绿同时才墙体逢单元否通过听刚性拥接头题一次蝴连接害形成鱼闭合酱截面库，即畜为井跟筒式麦地下杨连续污墙基扣础。施工过封程承台地下其连续俱墙基贤础井筒认式地刻下连睡续墙垄基础萝尺寸螺：10校m*凭14让m堡/匪20介m深滑轮尾引桥矿搭建/北岸打临时梨支承舟系统扑建造STE载P2临时墩抄基础——装配式机空间桁啊架作为初桥墩，里实木木六板作为脆基础减祖少压强内侧沙验袋——加固柱此脚滑轮引久桥——先于猴临时赖墩基何础铺艰建滑轮引联桥墩基彻础临时价支承门系统1.响0临时支倚座——支承拱吊肋，临时誉支座——分为上壮下两部窃分，下戏部是垫衡高钢构窗件，上页部是铰姐支座通组过电焊艳与垫高混层连接(中间4个墩砖基础忆的铰铜支座件两侧进配有飞竖构任件保怨护)，由律于考粗虑到攀后期摇桥梁使搬运宜，所秒以仅监靠桥纵梁结且构自瓣重、沾支座普角度脊调整鼻、竖缓构件轮保护虏，使畏结构刃平稳拆放在榜墩基穿础上情，方归便实骗现桥克梁与刷临时俯支承雕系统冠的脱俯离垫高层铰支座临时支岛座拱肋络的拼现装、逗焊接前、涂大漆ST预EP存31，拱抹肋自命重作冶用于8个固垫定铰耕支座钓上，艺由于剃拱形遣均布叛荷载抖，支庄座受构到非陷竖直梢压力2，压力恶通过桥封墩传递搬至基础允，在基废础上分货解为竖杀直正压伙力和水施平侧推蛛力3，内桥侧放廊置沙摧袋可车以抵悬消部凶分水宇平侧肚推力苏，减延轻临纱时支家承系苍统荷汽载负兔担墩基隐础拱肋临时支午承系统1.0受力斜撑和教腹杆的食拼装、搅焊接、牺涂漆/上部主念梁的拼辜装、焊酒接、涂酸漆/悬臂构报件的拼钩装、焊丹接、涂灶漆ST镰EP蝴4拱肋焊接智步骤安装斜通撑焊接悠步骤熔焊摆：加帆热欲挥接合拖之工雾件使保之局驻部熔妈化形象成熔鲜池，晌熔池纤冷却辩凝固婚后便吗接合伸，必恢要时枣可加师入熔戚填物睬辅助铲。坡口荒处理T形接帐头安装斜普撑焊接步培骤安装斜嫌撑焊接亩步骤安装斜衰撑焊接钩步骤安装下向平纵联焊接步声骤安装居下平凤纵联对杆臭件端笋部进辨行处产理使柱之与茎拱肋牛横梁疫相适模应焊接自步骤安装斜猪撑焊接钱步骤安装斜水撑形成闹三角灶形稳方定结旧构焊接步乳骤安装斜舒撑焊接列步骤安装斜耕撑焊接饭步骤安装亚腹杆焊接开步骤安装臭腹杆焊接步防骤安装互腹杆焊接步奔骤安装腹洪杆焊接步岗骤安装似主梁焊接步夏骤安装主铃梁竖直匙杆件堆主要抱承担跳轴向晒压力焊接逐步骤安装悬亭臂构件焊接步惰骤安装悬校臂构件焊接泳步骤安装悬凤臂构件焊接走步骤安装悬房诚臂构件焊接晋步骤焊接欠步骤*到了跨男段中间森（第11至第19个三角纯斜撑之刚间），蒸因为主吃梁与主柜拱肋之僵间只有0.5到1.储4m距离，雕不能提屡供足够柳空间放惜置斜腹纺杆，所蜡以用两趁根短杆繁（与斜鬼撑同截丽面）和3块梯形窜空心钢雄板代替造一根腹废杆焊接慎步骤焊接自步骤焊接步织骤焊接哑步骤焊接姓步骤焊接步划骤焊接步撑骤焊接步竿骤焊接步液骤焊接犁步骤焊接步施骤焊接施步骤焊接步余骤焊接步裕骤焊接爹步骤焊接步卧骤焊接步跟骤焊接芒步骤焊接步酱骤焊接步回骤焊接步烦骤焊接歇步骤焊接步毯骤焊接郑步骤焊接步炒骤焊接贼步骤焊接类步骤焊接步滴骤焊接渐步骤焊接步辆骤焊接步宗骤焊接烟步骤焊接步顶骤焊接步截骤临时基仇础更换圈成升降缠系统/上部丽临时岭索塔兴系统太建造/临时障水面梢工作盖平台栽建造/整体害垂直剃提升STE随P5ABEDCFAC、AE、AB、BD、BE、BF为单根蜡钢绞索宾，均通托过钢索怨扣与索开塔连接俗，除AC、BF外长度插均固定则不变，克长度与透索塔高界度成图琴示几何菌关系；(索塔底艺部与主砖梁连接)以垂直须升降承暑重机器陡替换原缩慧来的装携配式桁窑架桥墩低，并将冰处于同贺一横桥泻面的两冒个升降志机器上业下两端延均用钢取梁加固伍连接成夏为一个弓墩基础紫；上段隆依然采穴用铰支舅座和竖蓬构件与孙桥梁结棍构连接沿（铰支座国与拱肋价连接）两侧钢则绞索长链度由两迷端发动耗机调整饥，当两代侧钢绞朱索收起磨到一定愉长度时探候所有倘钢绞索司与索塔及开始产泪生相互牲作用力斥（外侧拉雅索端部予与主梁忠连接）墩基史础钢拱羡桁架索塔尤系统临时支罩承系统2.井0拉索收恭紧完毕苗，由升扛降系统捏将桥梁碧整体垂婶直抬升目，下端雹从十六雨个墩基迎础承重朋转变成衡两个墩毁基础（牵四个升贼降台）著承重墩基期础钢拱欲桁架索塔犯系统墩基础钢拱执桁架索塔慢系统发动破机运却作收紧紧侧疮拉索酷，直控到上殿部整伤体处释于“民绷紧聪”状红态临时支搁承系统2.0整体抬焦升前，挣桥梁结贺构类似饱多跨段惜连续梁嗓，其自折重产生筛弯矩可泽以忽略探。通过桃分析上魔部索塔伴结构的效内力，改得出图俭示受力佳分析ABEDCF索塔受袄力桥梁受迷力临时堵支承羊系统2.千0受力将各个帽点的力剃分解为碧竖直和安水平分拴力，由报于水平培分力接谱近轴力杂不产生纱弯矩，只即可简陪化拱CDE肚F为下卵图简融支梁皇来分森析弯点矩作烧用根据罚上图恢受力无分析宅得出磁下图张杆件溪弯矩熔图结论1：拱结春构通过蚁上部拉轿索设备说获得了轮一个正院弯矩M1作用CFEDM1图EDCF临时央支承聋系统2.霉0受力AFEDCB结构都自重支座池反力施加接弯矩M1M1当整叉体抬帮升后饭，桥米梁结嚼构类腥似悬陕臂梁亲，自霉重产尊生弯摆矩不芝可忽驴略。旗则桥责梁结弟构自大重简冒化为菠作用君与杆赵件表宏面的危均布处荷载病，BC两点受户到相反纪方向的轻支座反侧力，两养端有外订力施加火的正弯候矩作用临时支亭承系统2.带0受力结构戚自重支座反山力结论2：拱结勿构在悬束臂搬运钻过程中愿会产生贫负弯矩M2作用临时支钓承系统2.0受力AFEDCB为了更要好研究推悬臂作搁用下的贯桥梁结聚构，先灿忽略掉筛索塔施蔬加的正虚弯矩M1，则可伶简化为沾以下受表力分析话图，得间到桥梁垮弯矩图M2图丨M总丨=丨M1+聚M2丨<丨M2丨M总为忙结构贱整体池所受刃弯矩尼作用,在理周想模扮型分梨析中伤，可限见——拱结构乞通过上敬部拉索馋设备获纤得了一债个正弯材矩作用叼，以抵口御悬臂里搬运过轻程中产判生的负盐弯矩作粥用，从府而增强稠了结构慰刚度（喜与预应厅力同理套）结论3：临蠢时拉楼索系劲统减对缓结诞构自穿重引问起的事弯矩临时帐支承选系统2.浩0受力M2图CFEDM1图用滑防轮引践桥进弦行水倒平移羊动至吩临时散平台/运转到即两岸基向础正上萝方STE充P6St拍ep刃6-柔1铺设临请时平台嫌以及轮顷滑引桥Ste奖p6-罢2用绳办牵扯带固定温临时混平台移动组普装好的捐桥至临盈时平台St题ep窝6-疾3移动律临时朝平台坐至中哨间处Ste傍p6-激4外动妈力使氧水平究平台理移动Ste纳p7临时平臣台逆时喝针转动90党°Ste但p6-柴5平移对其齐基础St怪ep恢6-同6下降中并与幅基础阻、引辰桥连监接/撤走临悔时设备符并进行贤桥面铺透设和水弯电布置ST刑EP代7对齐猎基础喝，胃整体拣下降茧，拱基肋与偏基础灰连接墨、主晚梁与钥引桥岸连接地，并知进行仍桥面颂铺设引桥隐搭接南侧蒙主桥把与河坟岸跨旧度较耻小，各引桥公直接国放置忌在河姨岸上伤。引桥与台主桥的拒衔接采纽奉用全截面冰焊接的方式双。引桥搭率接北侧至主桥畜与河板岸跨哪度较愧大，