钟建辉 刘永锋 焦亚萌

(中铁工程设计咨询集团有限公司，北京 100055)

1 工程概况

北京市京包高速公路(五环路至六环路)工程上地铁路分离式立交桥以19°的斜交角度跨越既有京包铁路、京张客运专线及城铁13号线,主桥采用(46+46+230+98+90)m五跨连续独塔单索面预应力混凝土斜拉桥,桥梁全长510 m。主塔采用塔、墩固结体系,塔梁分离的半漂浮体系,主梁支承于塔墩上,塔梁之间设置弹性水平索,索塔高度与中跨的比为0.38,主梁主跨的跨高比为1/65。主梁采用大悬臂箱梁结构,曲线超高由主梁结构实现,横隔梁间距4 m,采用宝塔型主塔,斜拉索在主塔上采用交错锚固,主跨施工采用拖拉法施工(如图1所示)。

图1 全桥布置(单位：m)

2 技术标准

道路等级：高速公路。

设计速度：100 km/h。

行车道数：双向六车道。

桥梁宽度：桥梁全宽35.5 m。

桥梁横断面布置：

0.75 m(栏杆)+3.5 m(右侧路肩)+3×3.75 m(车行道)+0.75 m(左侧路缘带)+3.0 m中央分隔带+0.75 m(左侧路缘带)+3×3.75 m(车行道)+3.5 m(右侧路肩)+0.75 m(栏杆)=35.5 m。

设计荷载：公路-Ⅰ级。

地震基本烈度：Ⅷ度,按Ⅸ度设防,设计基本地震加速度值为0.2g。

桥梁结构的设计基准期为100年。

3 结构分析概述

3.1 计算模型

总体结构静力分析采用桥梁有限元计算程序midas civil计算。平面：考虑主桥R=920 m的圆曲线、缓和曲线和直线。立面：小里程2%上坡和大里程-1.478%的下坡以及11 000 m的竖曲线半径。以空间平纵曲线为基准进行结构离散,主梁与主塔采用空间梁单元,主塔采用桁架单元。全桥共划分为1 080个节点,梁单元1 023个，其中主梁单元510个，索单元88个。用刚臂模拟索与主梁、主塔的连接,用刚性连接模拟主梁与各支座的连接。……