桥梁建设

作者：张鸿，，李冕，，刘建波，

单位：1.中交第二航务工程局有限公司，湖北 武汉 430014； 2.长大桥梁建设施工技术交通行业重点实验室，湖北 武汉 430014； 3.中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司，北京 100011

关键词：悬索桥；海中锚碇；筑岛围堰；淤泥强度动态增长；平行钢丝索；响应面法；改进粒子群算法；围堰设计

深中通道深中大桥为主跨1 666 m的三跨钢箱梁悬索桥，其东锚碇为海中重力式锚碇，采用筑岛围堰方案施工。原筑岛围堰方案采用静态设计方法设计，采用“锁口钢管桩＋工字型板桩+钢箱围箍”的组合式筑岛围堰方案。针对原方案存在的材料利用率低、结构设计尺寸偏大、结构之间受力不协调等缺点，在分析淤泥强度增长规律的基础上，提出基于淤泥强度动态增长的筑岛围堰设计方法（动态设计方法）。该方法首先确定不同施工阶段围堰支撑处土体弹簧刚度和平行钢丝索围箍等效弹性支撑刚度，然后利用响应面法建立各施工阶段自变量参数（钢管桩壁厚、钢管桩直径、围箍数量）与控制指标（钢管桩最大应力、桩顶最大位移、围箍最大应力）之间的映射关系；最后利用改进粒子群算法进行围堰结构设计参数优化。采用该动态设计方法进行设计，确定采用锁口钢管桩（直径2 000 mm、壁厚18 mm）＋工字型板桩＋平行钢丝索（7根，单根为184股Ø5 mm钢丝）柔性组合式筑岛围堰方案。采用有限元法计算静、动态设计方法下钢管桩最大应力，并与现场实测值比较。结果表明：动态设计方法下，围堰结构受力更合理，各构件应力水平更协调。

来源：2024年第6期

《桥梁建设》期刊编辑部

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