旧金山-奥克兰海湾大桥(钢结构受力分析)课件.ppt
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1、第 1 页美国旧金山奥克兰新海湾大桥(钢结构制造技术)美国新海湾大桥是世界第一美国新海湾大桥是世界第一大单塔自锚抗震悬索钢结构大单塔自锚抗震悬索钢结构桥梁,被视为迄今世界上最桥梁,被视为迄今世界上最昂贵、抗昂贵、抗 地震技术含量最高地震技术含量最高(可抗(可抗8 8级地震)、寿命最长级地震)、寿命最长(150150年)的桥梁,年)的桥梁, 能确保能确保每天每天3030万辆车通过。该桥万辆车通过。该桥 制制造难度属于世界级水平,建造难度属于世界级水平,建成成 后的新海湾大桥可与美国后的新海湾大桥可与美国东海岸东海岸 标志自由女神像相媲标志自由女神像相媲美,是今后美,是今后 进入美国旧金山进入美国
2、旧金山市的标志性建筑市的标志性建筑 。大桥全部。大桥全部钢构共计重达钢构共计重达4.54.5万吨万吨 ,主,主要由钢塔、钢梁和自行车道要由钢塔、钢梁和自行车道 等三部分组成。等三部分组成。美国新海湾大桥介绍美国新海湾大桥介绍初步设计指南主干线结构、缆索结构跨越航行通道塔高限制、平行双桥面、垂直塔均匀设计、160米跨度引桥非钻石形塔视觉上的一致性(材料和形状)降低维护和修理设计采用塑性机制地震后无须检查或维修难以到达的部位设计使用寿命150年最小数量的伸缩缝和支座保护桥面板和缆索系统高品质的材料除湿器设计考虑轻微的非弹性反应轻微的非弹性反应狭窄的混凝土裂缝狭窄的混凝土裂缝没有明显的永久性损坏没有
3、明显的永久性损坏经历过功能性地震即可全面恢复通车结构钢有限的屈服变形结构钢有限的屈服变形少数混凝土剥落少数混凝土剥落少数钢筋屈服少数钢筋屈服伸缩缝损坏伸缩缝损坏经历过安全性地震后经检查即可恢复通车在抗震性能标准(150150年设计寿命)地震安全性评价是根据对建设工程场址和场址周围地震安全性评价的地震与地震地质环境的调查,场地地震工程地质条件勘测,通过地震地质、地球物理、地震工程等多学科资料的综合评价和分析计算,按照工程类型、性质、重要性,科学合理地给出与工程抗震设防要求相应的地震动参数,以及场址的地震地质灾害预测结果。主要内容包括:工程场地和场地周围区域的地震活动环境评价、地震地质环境评价、断
4、裂活动性鉴定、地震危险性分析、设计地震动参数确定、地震地质灾害评价等。主航道桥为单塔自锚式钢结构悬索桥,跨径为主航道桥为单塔自锚式钢结构悬索桥,跨径为(385+180)m(385+180)m。两主缆直径为。两主缆直径为0 078 m78 m,东侧,东侧(385 m (385 m 侧侧) )主缆锚固在东墩处的梁上,其索鞍由箱梁支承,主缆锚固在东墩处的梁上,其索鞍由箱梁支承,并设计成可移动的,以平衡两主缆索力差;西侧并设计成可移动的,以平衡两主缆索力差;西侧(180 m(180 m侧侧) )主缆通过两分离的索鞍环绕在西墩上,西主缆通过两分离的索鞍环绕在西墩上,西墩上设计一个预应力帽梁,其重量可以平
5、衡桥梁跨墩上设计一个预应力帽梁,其重量可以平衡桥梁跨径不对称而在西墩产生的恒载拔力,同时承受西墩径不对称而在西墩产生的恒载拔力,同时承受西墩两主缆在运营荷载和地震荷载作用时其索鞍产生的两主缆在运营荷载和地震荷载作用时其索鞍产生的不同应力。钢塔总高约不同应力。钢塔总高约160m160m,由,由4 4个相对独立的五边个相对独立的五边形塔柱和形塔柱和“剪切连接剪切连接”横梁组成。这些联系横梁,横梁组成。这些联系横梁,可以在大地震中独立运动并且吸收大部分的冲击力,可以在大地震中独立运动并且吸收大部分的冲击力,从而保护主结构免受灾难性的破坏。新海湾大桥是从而保护主结构免受灾难性的破坏。新海湾大桥是世界第
6、一大单塔自锚抗震悬索钢结构桥梁,设计难世界第一大单塔自锚抗震悬索钢结构桥梁,设计难度和制造难度大,设计要求抗震设防烈度度和制造难度大,设计要求抗震设防烈度8 8度,设计度,设计要求每天要求每天3O3O万辆车通过万辆车通过( (图图1 1、图、图2)2)。钢塔总体钢塔分段新海湾大桥全部钢构达45万t,其中钢塔约13万t、钢箱梁约32万t。钢塔总高约160 m,由4根五边形塔柱和“剪切连接”横梁组成,最大板厚达到100 rnm;钢箱梁总长约605 m,宽约70 113,高55 m,由东、西两侧钢箱梁和中间连接横梁组成,东侧钢箱梁外侧配有自行车道,西侧钢箱梁采用了配重块,钢箱梁最大板厚达100 mm
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