¿Introducción al puente Guangzhou Panyu?
Forma estructural y características de diseño arquitectónico
Como proyecto de autopista clave en la provincia de Guangdong, el Puente Panyu es un proyecto clave llevado a cabo por el Instituto de Diseño, Planificación y Estudio de Carreteras de la Provincia de Guangdong. Los diseñadores principales son Liang Linong y Ma Chunsheng. El diseño se divide en tres etapas: agosto de 1993 a mayo de 1994, que es la etapa de estudio de factibilidad del proyecto; junio de 1994 a junio de 1994, que es la etapa de diseño preliminar, de octubre de 1995 a octubre de 1996, que es la etapa de diseño del plano de construcción;
Condiciones de diseño del puente Panyu: el puente principal cruza el río Perla, el ancho del río es de aproximadamente 460 m, la velocidad del flujo está entre 0,9 m/s y 1,0 m/s, el rango de marea promedio es de aproximadamente 2,32 m , y la profundidad promedio del nivel del agua navegable es 9,1 m, la velocidad del viento de diseño básico a 1/100 20 m de altura en el área del sitio del puente es 44,6. La temperatura más baja es -0,4 ℃, la temperatura media anual es 265438 ± 0,8 ℃ y la humedad relativa media anual es 78 ~ 83.
Estándares técnicos principales: estándar de línea principal: carretera de primera clase plana y montañosa; la velocidad de diseño es de 100 km/h; carga de diseño: automóvil-super 20, ancho de plataforma del puente: puente principal 37,7 m; , El puente de acceso es de 2×18,5 m, con 8 carriles en ambos sentidos normas de navegación: ancho libre 180m, altura libre 34m; normas anticolisión: se consideran buques de 7.000 toneladas para el canal principal resolución sísmica: 7 grados; .
Diseño general: la línea principal comienza en Yingbin Road en Panyu, pasa por tres carriles Xiangshui y el río Perla en secuencia, y va directamente hacia el norte hasta la autopista del sur de China. Se construirá un paso elevado en el punto de partida. Point y la avenida Yingbin en Shaxi. Puente principal 161 m 380 m Puente atirantado ultra ancho con sistema flotante de doble cable espacial continuo de tres tramos de torres gemelas Cada tramo lateral está equipado con un muelle auxiliar, y el tramo lateral se divide en 702 m 91 m para mejorar la rigidez. de todo el puente y el comportamiento mecánico de la estructura.
Los puentes de acceso son puentes de vigas cajón continuas de altura variable, puentes de vigas cajón continuas parcialmente pretensadas con curvas de nivel, puentes de vigas de placa continua parcialmente pretensadas, puentes de vigas en T parcialmente pretensadas simplemente apoyadas y vigas continuas de marco rígido continuo. Puente combinado. La longitud total de la ruta es de 4,875 kilómetros, de los cuales la longitud del puente es de 3458,2 metros.
Diseño estructural del puente principal:
Cimentación del muelle principal: cada muelle principal adopta un pilote perforado de 183,0 m cimentación, según diseño de pilote empotrado en roca. La plataforma de la capa tiene un espesor de 5,5 m y se vierte en tres capas, cada una de las cuales tiene un espesor de 1,5 a 2,0 m. El muelle principal del río está equipado con una plataforma anticolisión suspendida de 3 m de ancho en la parte superior de la plataforma de la tapa.
Torre principal: la torre principal adopta una estructura de hormigón armado en forma de diamante. La altura de la torre es de 140,3 m. El ángulo de inclinación de la columna de la torre inferior es de 1: 3,84. la columna es 1: 3. Tiene una sección hueca de paredes delgadas y las dimensiones laterales de la columna de la torre inferior son de 4 m a 5 m, la dimensión longitudinal es de 7 m a 9 m, el espesor del brazo es de 1 m con la misma sección transversal y la dimensión transversal es de 4 m. , dimensión longitudinal 7 m, espesor del brazo 0,8-1 m, altura de la viga 7 m, ancho 6,5 m, espesor del brazo 0,8 m, viga El pretensado se establece en el interior, el tamaño exterior de la corona de la torre es 7 × 7 m, el espesor del brazo es 0,7 m-1,5 m, es una sección transversal de doble cámara de una sola caja y se establece un pretensado circunferencial horizontal
Viga principal: La viga principal utiliza aberturas de vigas laterales La sección es una estructura de hormigón parcialmente pretensado con una altura de viga de 2,2 metros y un ancho de viga de 37,7 metros. La parte inferior de las nervaduras laterales ha pasado de 2 metros en el centro del vano a 2,6 metros en el centro de la torre. El tablero del puente mide 28 centímetros y la viga es de 6 metros. La viga principal, de 34 cm de espesor, se fabrica in situ mediante ménsulas y el resto se suspende mediante cestas colgantes.
Tirante: El cable atirantado adopta una disposición espacial de doble plano de cable. En todo el puente hay 244 cables atirantados. La distancia del cable estándar en la torre es de 1,3 m y la distancia del cable estándar en la viga es de 6 m. Los tirantes están hechos de alambres de acero galvanizado de alta resistencia de φ 7, con un número de alambres que oscila entre 1, 21 y 367. Se extruyen en caliente dos capas de materiales protectores de PE en el exterior, negro en el interior y blanco en el exterior, y los tirantes de los cables de la viga principal están anclados.
Pilares auxiliares y pilares laterales: Los pilares auxiliares y pilares laterales adoptan secciones huecas de paredes delgadas con un tamaño total de 3m×3,5m. Se disponen cables verticales entre los pilares auxiliares y la viga principal para formar una. soporte de tensión y compresión.
Análisis estructural y control de construcción de puentes principales: El análisis estructural incluye análisis estático plano y espacial, análisis de construcción, análisis de estabilidad, análisis de tensiones locales y análisis dinámico. El control de la construcción adopta los tres principios de control de fuerza del cable, elevación y fuerza interna. Cada cable atirantado se tensa una vez durante la construcción (los ajustes en la misma etapa de construcción se consideran una tensión), y algunos cables atirantados se ajustan una vez después. cerrado según los resultados de las pruebas.
Las características de diseño del puente Panyu: además del ancho de la plataforma del puente de 37,7 metros, ocupa el primer lugar entre puentes similares en China, el segundo entre puentes similares en el mundo y el tercero entre puentes similares con un Además, el puente Panyu también resolvió una serie de problemas teóricos en el diseño y cálculo de puentes atirantados con vigas laterales ultra anchas, como el efecto de torsión de las nervaduras laterales durante la construcción y el uso. La estabilidad a compresión, flexión, torsión y corte de vigas de diafragma delgadas, Liang Chao et al.
El gran ángulo de inclinación de 1:3,84 y el gran ángulo de inclinación de 1:3 son los ángulos de inclinación más grandes entre las torres de puentes atirantados en la actualidad, lo que es beneficioso para reducir el ancho de los cimientos y el número de proyectos de torres, haciendo que la torre El cuerpo y las superficies curvas del espacio hacen que el espacio sea más estratificado y tridimensional, pero también aumentan la dificultad del diseño. Determinaron las fuerzas internas de diseño razonables y el plan de construcción de las columnas de la torre, analizaron y calcularon las posiciones, la fuerza de pretensado y la fuerza de elevación previa de tirantes y tirantes, realizaron análisis de elementos finitos de nodos relevantes y rastrearon la tensión de construcción de las cuatro secciones de la torre principal. La prueba resolvió los problemas de diseño y control de construcción de las columnas de la torre de gran ángulo.
Por primera vez en China, se utiliza un sistema de suspensión espacial de doble plano de cable en una viga lateral ultra ancha de gran luz, lo que mejora en gran medida la rigidez torsional de su sección y la resistencia al viento del lado. sección de la viga en zonas ventosas.
Utilizando la sección transversal de las vigas laterales en puentes atirantados ultraanchos, el área de presión principal y la masa se concentran en las nervaduras a ambos lados del soporte elástico de los puentes atirantados. lo que no solo ayuda a soportar la carga de los cables atirantados. El componente de fuerza horizontal reduce en gran medida la carga muerta de la viga y ahorra costos. Al mismo tiempo, el uso de cestas colgantes para cables en las secciones de las vigas laterales es extremadamente beneficioso para la construcción.
Por primera vez, se utilizó un sistema de grupo de anclaje pretensado de forma especial de gran tonelaje para la sección de anclaje de los tirantes en la parte superior de la torre y pasó la prueba, lo que favorece la disposición. de fuerzas pretensadas y construcción simplificada.
El uso extensivo de la tecnología de pretensado parcial no sólo ahorra materiales, sino que también mejora la ductilidad de la estructura, lo que resulta beneficioso para la resistencia a los terremotos y el ahorro de costes.
Para analizar estructuras se utilizan programas planos y espaciales. Durante el proceso de construcción, se utilizó la tecnología de tensado simple, el ajuste de alargamiento del cable y el control de modo diferencial alto para controlar el puente atirantado para reducir la influencia de la temperatura, lo cual fue exitoso. El puente atirantado que se ha terminado hasta el momento es estable y no tiene problemas de control.
Utilizando tecnología de diseño asistido por computadora, se ha compilado una gran cantidad de programas de diseño automatizado para mejorar la precisión y eficiencia del diseño de puentes atirantados planos de doble cable en espacios complejos, optimizar el diseño estructural y lograr buenos beneficios económicos para las vigas principales.
Bajo la premisa de tecnología avanzada y economía razonable, nos esforzamos por explorar el diseño armonioso y unificado del arte y el medio ambiente del puente, y nos esforzamos por tener una forma lineal simple y suave, un diseño razonable, proporciones de volumen equilibradas, formas novedosas y diversas, y una imagen vívida del puente Panyu.
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