刘志文湖南大学 赤石大桥的“小蛮腰”设计 出自湖南大学
赤石大桥独一无二的“小蛮腰”设计 出自湖南大学
新湖南客户端11月1日讯(通讯员 李妍蓉 郭婧 记者 左丹)你知道广州的“小蛮腰”广州塔,但你知道湖南的“小蛮腰”在哪里吗?日前,汝郴高速赤石大桥正式通车运营。这是继矮寨特大悬索桥后,湖南第二座建成的世界级特大桥。而其世界首创的小蛮腰造型,则由湖南大学设计。
赤石大桥是厦(厦门)蓉(成都)高速湖南汝郴段的关键控制性工程,由湖南省交通规划勘察设计院主持,湖南大学邵旭东教授的研究团队(李立峰教授、张阳副教授等)研发、设计。作为世界排名第一的高墩多塔混凝土斜拉桥,赤石大桥通车后,厦蓉高速公路湖南段全线通车,郴州至汝城的车程大大缩减,为湖南乃至西部地区又打造出一条快捷出海通道,加速湘南地区对接珠三角、成渝、闽台经济圈。
该大桥也成为继矮寨特大悬索桥后,湖南第二座建成的世界级特大桥。
“国内传统的桥塔一般是H形和A形的,赤石大桥的设计思路借鉴了广州塔的外观,采用了独一无二的‘小蛮腰’设计,这种高墩多塔的造型为湖南省的桥梁设计建设提供了新思路。”“小蛮腰”设计师,湖南大学邵旭东教授告诉记者,该大桥采纳了原创性的薄壁双曲线收腰塔柱 倒Y形索塔相组合的超高索塔方案,并完成了空心薄壁下塔柱受力性能试验、索塔拉索锚固区试验、索塔稳定性分析等研究。
赤石大桥的双曲线索塔既解决了多塔斜拉桥刚度小的难题,又满足了降低自重和造型美观的需求,双曲线收腰索塔勾勒出少女S形“小蛮腰”曲线。为解决曲线形结构的受力问题,团队在设计过程中还参考了法国米约桥的设计,采用折板的形式提升桥梁的承受力。
高耸美观的的赤石大桥墩身远看仿佛少女的“小蛮腰”,那么外观漂亮的大桥又是如何确保稳定性、在抗风抗震等方面取得保障的呢?
湖南大学陈政清院士领衔的研究团队(华旭刚教授、刘志文副教授等)就针对赤石特大桥主梁最大双悬臂施状态结构振动频率较低且对风作用敏感、桥位处存在瞬间突发大风(实测瞬间大风风速达32m/s)的特点,开展了赤石特大桥抗风性能、大桥主梁施工期风致振动和现场风场实时监测等研究,首次提出了“下拉索 电涡流摆式TMD”的风致振动控制措施,有效解决了超高墩大跨斜拉桥臂施工期的风振控制问题,确保了大桥的抗风安全性,具有重要的工程应用和推广价值。
据了解,赤石大桥创下桥梁建设7个“世界第一”:主跨380米,为世界第一大跨径高墩多塔混凝土斜拉桥;最高桥墩高182米,为世界第一高混凝土斜拉桥桥墩;为提高索塔整体刚度,4座主塔塔形设计为双面双曲线收腰的“S”型,为世界首创;施工中,同一承台下34根桩最大桩长差达58米,创世界桥梁史上同一承台下群桩最大桩长差;主梁悬浇采用最大承载力达760吨的前支点挂篮施工,为世界承载力最大的桥梁施工挂篮;主梁安装下拉抗风索,并在梁端安装横桥向电涡流调谐质量阻尼器的抗风措施,可提高抗风能力,世界首创;大桥安装的高防撞等级景观钢护栏,是世界首个防护等级达最高等级HA级的桥梁钢护栏。
