苏州星港异形人行景观天桥的结构设计研究

摘要

随着经济的发展和审美水平的提高，人们不只要求具有交通功能的桥梁建筑具有安全性和实用性，还要求其具有个性化。为了应对这样的市场需求，桥梁设计者们通过创新手段设计出多样化的桥梁建筑形式，不仅满足了人们的审美需求，还美化了城市的形象，在城市的建设发展过程中起到了积极的作用。为了应对特殊的景观设计要求，苏州工业园区湖西CBD苏州中心的“苏州星港过街天桥”工程采用了独特的建筑造型与复杂的结构形式。由于异形桥梁，在设计过程中缺乏成熟的参照资料，往往需要进行专门的结构设计研究。结合作者参与设计该项目的背景，本文以星港过街天桥北桥主体结构为对象，进行了结构设计研究。主要工作如下:
　　阐述“苏州星港过街天桥”景观项目的工程背景和景观设计构思，总结了基于景观要求的结构造型特点:桥跨结构西窄东宽、且东边分叉;墩梁固结且采用流线型的过渡方式;桥跨结构局部开洞（天井，提供桥下自然采光）;桥跨结构采用弧形多室箱梁，且局部箱室因设置树洞（满足桥面种植大型乔木的需要）而采用开孔方式。
　　结合该桥的工程特点，根据构造要求和简化的梁单元模型计算结果，提出了该桥的具体设计方案，包括:桥型的确定、跨径的布置、上下部结构细部尺寸的确定、构造细节处理、施工方法、材料选择等。
　　由于在工程设计中直接用实体元模型的计算结果指导设计会遇到很多实际问题，本文首先采用梁单元模型的计算结果完成结构的整体设计，包括:内力计算、预应力钢筋的设计、基于规范的结构验算。然后以单梁模型完成的设计方案为对象，建立完整结构的实体元模型，进行精细化分析，并校核设计方案，确保结构的安全。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 异形人行景观天桥概述

1．2 景观桥梁研究现状

1．2．1 景观桥梁研究的现状和发展

1．2．2 复杂异形箱梁桥研究现状

1．3 研究内容

第二章 人行天桥景观要求与结构选型

2．1 景观工程背景与景观设计构思

2．2 基于景观的桥梁结构造型选择

2．2．1 北桥

2．2．2 南桥

2．2．3 桥墩选型

2．2．4 桥台选型

2．3 本章小结

第三章 设计基本理论与计算方法

3．1 箱形截面梁的受力特点

3．2 箱形截面梁的构造设计

3．3 预应力钢筋的设计

3．3．1 预应力筋的计算

3．3．2 预应力筋的布置

3．4 计算方法及本文的应用

3．5 本章小结

第四章 基于梁单元模型的结构设计与计算

4．1 星港人行桥概况

4．1．1 星港桥的结构特点

4．1．2 工程自然条件和地质条件

4．1．3 星港桥设计步骤

4．2 星港桥布局与构造特点

4．2．1 桥型布置

4．2．2 北桥主桥上部结构

4．2．3 桥墩构造要点

4．2．4 桥台布置

4．2．5 基础布置

4．2．6 附属工程

4．3 桥梁施工要点

4．3．1 施工方法与施工顺序

4．3．2 桥墩承台支护方案

4．4 结构分析

4．4．1 结构有限元建模

4．4．2 作用效应计算

4．4．3 预应力钢筋设计

4．4．4 截面验算

4．5 本站小结

第五章 基于实体单元模型的结构应力与位移分析

5．1 实体单元有限元模型的建立

5．1．1 建模方法

5．1．2 ABAQUS有限元建模要点

5．2 北桥主桥受力分析

5．2．1 荷载工况

5．2．2 主梁位移和应力

5．2．3 主桥桥墩应力分析

5．3 实体元模型与梁元模型计算结果对比分析

5．4 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 本文的研究结论

6．2 研究展望

致谢

参考文献

在读期间发表的学术论文与工程业绩