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李萨如曲线拱肋的斜拉飞燕拱人行景观桥设计

2021-03-06徐金法

特种结构 2021年1期

徐金法

江苏交通工程咨询监理有限公司 南京211800

引言

景观桥梁是通过桥梁自身结构形状,结合艺术与曲线美的元素,从桥梁整体外形上实现桥梁的景观效果[1-3]。

随着时代的发展,人行景观桥梁跨径越来越大,同时,越来越多景观桥梁要求采用美丽的曲线桥面,如何兼顾超大跨径结构力学性能要求和曲线桥美学要求是桥梁工程师面临的难题[4,5]。

当景观河道公园的曲线桥梁跨径较大时,梁式桥在结构上和施工上就会遇到了相当大的困难[6,7],如果采用大跨径钢管混凝土飞燕拱肋悬挂双幅曲线形桥面就显得非常合适,一跨过河,这种桥梁在美学上有特殊美观的造型。

斜拉飞燕拱是斜拉结构和飞燕拱桥的组合,以飞燕拱桥为主,斜拉结构为辅助,是桥梁设计和施工技术勇于探索的产物,斜拉飞燕拱结构新颖,造型美观,展示了飞燕拱桥和斜拉桥的特点[8-10]。

本文结合苏州吴江某生态河道的人行景观桥,开展基于李萨如曲线形拱肋的飞燕式斜拉拱桥的几何构形研究,进行工程参数设计,并建立Midas有限元模型,进行内力分析、模态分析和稳定性分析,以验证其结构的合理性。

1 几何构形和力学特点

1.1 几何构形

1.李萨如图形

苏州吴江某生态景观河道宽度为150m,考虑到景观性要求,需要建造一座双幅曲线形桥面的人行景观钢管混凝土飞燕式斜拉拱桥,期望提升河道公园的人文景观效果。

李萨如图形是两个沿着互相垂直方向的正弦振动的合成的轨迹,李萨如图形的参数方程为:

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