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房山五渡桥是与五渡风景区仙峰谷独特的自然环境交相辉映,在景区内建设了一座外形新颖,受力体系独特的一种新型组合体系桥梁—V墩三角刚架无系杆悬吊连续梁组合体系桥。该桥是由刚架、斜拉桥、连续梁桥等不同结构体系的桥型衍变组合而成的新型组合体系桥。主桥全长173m,跨径纵向布置为46.5m+80m+46.5m,主墩为带刚性系梁的V型墩,呈倒三角形;中跨三角刚架塔,理论矢高为50m,呈倒V形,与主墩墩身刚接形成W形,刚架塔塔顶设置2对吊杆,与主桥中跨箱梁间吊杆横梁连接。从外观上看主桥为三角形刚架(主塔)加三角形框架桥墩;从受力分析上看三角形框架墩身上端即是主塔塔座,承受刚架及连续梁的动静荷载,刚架的吊杆作为主梁的弹性支点,使主桥结构成为多点弹性支承的普通变截面预应力混凝土连续箱梁桥。(1)国内外首座V墩三角刚架无系梁悬吊连续梁组合体系桥。①采用非对称大倾角闭合三角空心V墩限制了基础转角,降低基础水平支撑刚度需求,抑制了基础变形,改善了基础受力状况。在本桥运用中,由于主墩群桩基础可以轻易地抵抗可控的总体水平力效应,因取消了纵向系杆设置;②采取了多点弹性支承连续梁桥设计思路,应用主动式部分悬吊支撑体系。以连续梁桥受力为基础,特殊的三角刚架、吊索与梁的结构组合,拉索仅支撑部分上部结构竖向效应,对原有梁的支撑条件进行补充,体系基础水平力效应可调可控,且“刚梁刚塔柔索”的设计使各细部尺寸刚度匹配;③V墩三角刚架无系梁悬吊连续梁组合体系的应用丰富了梁与其他结构的组合形式,展现了新的理念、技术以及对部分悬吊组合体系桥的创新;④V墩三角刚架无系梁悬吊连续梁组合体系桥造型新颖,与五渡仙峰谷独特的自然环境交相辉映,达到景衬桥更美、桥为景增色的建筑意境,同时也保持桥梁自身建筑优美、各结构设计合理。同时对于到达的游客,充分展示了桥梁技术与独特的建筑景观。(2)首次研究并应用倾斜型内锚预压式钢-混组合结构首次采用倾斜型内锚预压式钢-混凝土组合结构,并进行了模型试验研究。采用理论分析结合模型试验的方法,研究带预应力高强螺栓的倾斜型内锚式钢-混组合节点工作性能,并做了模型破坏性试验和结点非线性研究,优化相关设计尺寸和参数,为倾斜型内锚预压式钢-混组合结构在国内的推广应用铺平道路。(3)总结出一套V墩V墩三角刚架无系杆悬吊连续梁组合体系桥施工的关键技术方法依据仿真预测结果,通过设置竖向预拱度、支架模板控制及拉索索力控制等措施,解决了线形控制问题;通过刚塔架预制、吊装、焊接施工形成了工法;同时,将倾斜型内锚式钢-混组合节点施工等国内先进技术和施工工艺应用于五渡桥施工中。通过五渡桥独创的关键技术,为我国V墩三角刚架无系杆悬吊连续梁组合体系桥的设计、施工总结出一套完整的关键技术方法,为未来异型组合体系桥梁的建设积累了丰富的经验。