瑞士森尼伯格(Sunniberg)桥

简介

设计

瑞士森尼伯格(Sunniberg)桥

一座完美的矮塔斜拉桥-瑞士的 Sunniberg 桥 如果有机会到瑞士，如果你又是一位桥梁工程师的话，那么我建议你去 Klosters 镇， 一个位于阿尔卑斯山脚下的美丽小镇， Sunniberg 桥梁就位于这里。 其实很多人也是慕名而来，为了一个完美的矮塔斜拉桥而来。Sunniberg 桥无论 从桥梁力学、桥梁建筑、桥梁美学，以及与环境的协调性、环境保护上都有独到 之处，值得我们学习与借鉴。

简介

Sunniberg 桥梁位于瑞士 Klosters 地区之高速公路上， 路线跨越 Landquart 河谷，桥梁总长 526 米。

设计

Sunniberg 桥的设计理念系参考了瑞士 Fribourg 的 Poya 桥。两桥均具备了 三个结构特征：曲线、悬臂梁及斜拉桥。而 Menn 工程师在设计 Sunniberg 桥时， 因地型限制而采取高桥墩、矮桥塔、竖琴形钢索配置，上构为预应力边主梁曲线 梁，并搭载较薄的桥面形成行车系。在桥梁设计过程中 Menn 提出，可经由简单 运算来掌握其可行性与经济性，在概念设计时间工程师须同时考虑到结构形式、 数值分析、施工方式、工期、经费估算及桥梁和桥址间的关系，即由迭代及回馈 分析法获得主要构件尺寸，得到较为优化的设计方案，完美地融合了桥梁力学与 桥梁美学要素，将两者有机的结合在一起。这种概念设计有助于桥梁工程师设计 出更好的桥梁来。 Sunniberg 桥结构型式为五跨连续双索面曲线梁矮塔斜拉桥。 桥宽为 12.378 米；桥梁总长为 526 米，跨径配置为 59+128+140+134+65=526 米，最大跨径为 140 米；桥高约 50 至 65 米，桥塔最高距河谷约 77 米；平曲线半径 503 米；桥 面纵坡 3.2%。 上部结构为预力混凝土结构。桥面钢索间距 10m，桥面板厚 40cm，两边主梁 高 80 厘米。在初步（概念）设计中之数值计算包括拟定钢缆断面、计算上部结 构于桥墩处之应力、桥塔形式之选定、计算桥墩顶部断面应力、桥墩顶部横梁之 作用、桥墩横梁间距、上部结构临界轴力等。计算使用的永久作用（恒载）为 190kN/m（含 17 厘米的桥面铺装层） ，活载考虑以均布三个车道载重 6kN/m 及卡 车载重 300kN + 80%冲击载重+ 80%偏心载重。 Sunniberg 桥为高墩矮塔搭配组成墩塔。塔高与跨径长之比约在 0.10 至 0.15，一般常见的斜拉桥塔高与跨径比约在 0.25 左右。此举极具桥梁美学效果， 因其几何尺寸与比例的关系，其桥梁构件受力情况与普通的斜拉桥不同，矮桥塔 与较平缓的钢索使得上部结构承受着较大的轴力， 而细长的桥面板使主梁屈曲稳 定成为主要问题，因此在设计中给予了特别的关注。由于平面线形的关系，全桥 桥面板整体浇筑为一体，并在桥台处取消了伸缩缝，形成一个平面拱形结构。另 一个结构体点就是墩、塔、梁三者固结形成刚性约束，进而导致上构、下构弯矩 重分配。桥墩及桥塔为变截面槽形断面，与横梁横向加劲连接，减少自由长度， 增加稳定性。 Sunniberg 桥梁于 2001 年在马耳他 IABSE 年会上获得该年度卓著结构奖。 因桥其位于生态敏感的风景区中，能设计出如此卓越、创新、美观的桥梁，并且 能在较短的工期内完工而获奖。