天门悬廊世界第一单悬臂独塔玻璃悬挑廊桥

2019年6月5日，清远市黄腾峡景区内，由世界记录协会认证颁发的世界最长的玻璃悬廊、世界最宽的玻璃悬廊、世界单柱悬挑最长的玻璃悬廊、世界单柱悬挑最高的玻璃悬廊、世界单片玻璃面积最大的玻璃悬廊正式向公众开放使用。

2017年底我院接到业主的委托，想要在景区内打造一座玻璃廊桥，接到委托后，我们对现场进行了考察，发现现场山势较其余已建成的玻璃廊桥山势而言，不够险峻，例如我院另一个项目云阳龙缸景区的“云端廊桥”，就坐落于海拔1010米高悬崖上，而本项目山体高度海拔仅约683米左右。针对此条件，经过和业主的沟通确认，我们最后选择采用单柱悬挑式结构，让廊桥尽可能多的悬挑于山体外侧，让游客感受处于山顶凌空的刺激与冒险的激情，平面设计为“网球拍”形，底部为三层夹胶钢化防滑玻璃，通过底部的钢构进行悬挑使之形成一体。

1、建筑设计理念

玻璃廊桥设计理念为因地制宜，结合现有场地，设置3 根单柱，以景观与建筑相结合的手法共同孕育出整个项目。玻璃廊桥整体采用钢结构，以结构美学作为外立面，采用现代直线与曲线相结合，通过玻璃和银白色钢结构的相间交叉处理，形成虚实的对比的序列关系，以满足不同方向的视觉感受。

景观廊桥由三个钢混结构的巨型立柱支撑，外观如同双球拍交叉立于高山之上，直指云天，被广大游客形象的称为“大球拍”。景观廊桥离地垂直高度达500米，此高度是广东目前玻璃廊桥同类产品的4-5倍。廊桥本次采用的最大单片玻璃面积达到15平方米，等同于一间卧室大小，并因此成为世界单片玻璃面积非常大的玻璃廊桥。

廊桥采用现代直线与曲线相结合的设计风格，通过玻璃材质和银色钢材的相间交叉处理，形成虚实对比的序列关系，以满足不同方向视觉均较丰富、完成。

廊桥整体形态结合结构形式，采用端头拉索结构形式，充分体现结构构造，展现结构形态。

2、玻璃廊桥结构设计

玻璃廊桥总长度120米左右，廊桥宽度5米，单柱圆环悬挑为40米，圆环宽度为3.4米。玻璃廊桥主塔高度约74米，塔身高度约25米。主塔拉索悬挑40米。

玻璃廊桥主要采用单悬臂独塔稀索体系斜拉桥，全桥共设置2＊3 对斜拉索，主桥跨按图所示从左向右依次为40米（悬臂）+40米+43米，其中单悬臂长度40米。

边跨没有辅助墩，主梁由钢纵梁和钢横梁组成，其中非悬挑段主梁，两侧主纵梁采用箱型截面，梁高1.5米，宽0.8米，箱形梁壁厚0.02米，中心间距4.2米；截面中部设有工字形小纵梁，梁高0.6米，翼缘宽度0.48米。横梁为工形截面，梁高1.5米，翼缘宽度0.48米，横梁纵间距2.5米。悬臂主梁的线形为椭圆形，其中钢纵梁为非对称箱型截面，内测和外侧箱梁分别为1.5米和0.8米，箱梁中心间距为2.8米，连接悬臂双主梁的横梁采用箱型截面，梁高0.4米，宽0.4米，平均纵间距2.04米，在由纵、横梁相连而形成的梁格区域范围内，铺设厚度为5厘米的透明玻璃，以做景观桥面使用，栏杆高度为完成面1.2米，为格栅式透风钢护栏。

主塔和主墩均采用钢绗架结构，其中主墩74米，主塔高25米，总高度99米。主塔的主绗和腹杆均采用圆柱形构件，如图所示主绗和腹杆的截面尺寸分别为1.0米和0.4米。

过渡墩和辅助墩均采用圆柱形钢管混凝土结构，截面尺寸为4.0米，斜拉索直径为D=0.2米。

3、本项目主要难点及设计所做工作

（1）本工程单塔高度及跨度均较大，设计中采用两种软件对结构进行恒、活、风、温度及E1 地震反应谱分析，并对比计算结果，确保结构计算模型的正确性。对结构在E1 水准地震作用下进行地震反应谱分析和动力时程分析，并对比分析结果，且满足规范的相关要求。对结构重要部位进行了有限元分析，研究局部应力状态的分布，判断重要部位的构造是否合理，保证了结构的安全可靠。

（2）对结构进行E2 水准（罕遇地震）下的弹塑性动力时程分析，得到结构的内力和位移响应，以及钢构件的最大应力比。结果表明：在大震作用下，结构处于弹性状态。

（3）本工程体型较复杂，为确保风荷载取值准确，本工程在湖南大学风工程试验研究中心进行了风洞试验，为风荷载的正确取值提供了重要依据。在水平风荷载作用下，对结构进行了静风稳定性验算，结果表明：在各风攻角下，静风失稳风速均大于静风检验风速，结构静风稳定性满足要求。

（4）行人竖向激励下，悬挑端竖向加速度超出人行舒适度要求。通过对本工程人致振动动力响应进行分析，采取了在悬挑端设置竖向TMD（调谐质量阻尼器），达到减振效果，时程分析结果表明，增加了竖向TMD后悬挑端的竖向加速度满足舒适度要求。

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