飞架于美国旧金山与奥克兰之间的海湾大桥新东桥，其主桥是一座单塔自锚式悬索钢桥。作为旧金山的交通咽喉和新地标,因其超强的抗震功能、超长的运用寿命、超高的钢结构制作难度,获得了2015年度IABSE出色结构大奖。

无处不在的抗震规划思维

因为旧桥在1989年旧金山大地震中遭到损坏，经数年的查看及剖析，确定加固旧桥的花费甚高，当局决议在旁边修建一座新桥，并将旧桥撤除。除了东西两头的引桥外，新桥的首要部分为一座非对称的悬索桥（主跨385米、背跨180米）和一座长约1.9公里的流线型混凝土节段高架公路桥。

新桥的规划方案经过了屡次修正，为了在视觉上匹配流线型的主梁形状，在新桥的南边还规划了一条独立且安全的自行车/人行道，供行人交游于芳草岛、金银岛和奥克兰市。

其间的自锚式悬索桥选用接连钢箱梁，从塔顶高雅垂下的单根直径0.78米的主缆，一部分锚固在东侧的钢箱梁桥面板内，另一部分则经过两个转索鞍接连绕在西侧的梁段上。不同于传统的悬索桥，这些转索鞍固定在墩帽上。在施工期间，两边的索力经过调整鞍座来平衡。

钢塔高160米，塔身由4根五边形钢柱和剪力衔接梁组成。这些钢柱别离经过塔鞍格栅和塔基，在顶部和底部刚性衔接在一起。为了削减地震给桥梁带来的损坏，塔身没有与桥面衔接。钢塔的剪力衔接梁是本项目共同的规划构件，这些衔接梁在地震产生时，为桥塔供给了所需的刚度，并一起耗费了地震能量，保证整个塔柱可以根本保持在弹性变形范围内。因为这些衔接梁不是首要的受力构件，仅仅用螺栓衔接到4根塔柱上，假如当它们超越屈从点需求替换时，也不会对桥梁结构以及交通形成任何影响。

新东桥的另一个共同之处，是在铰接处装置了直径为1.9米的内部钢管梁，该结构规划除了可以操控每个结构悬臂端的挠度外，还可以传递剪力和反抗弯矩。铰链钢管梁在中心规划有“稳妥机制”，当该结构遇到激烈的地震冲击时，这个机制会先产生屈从，然后将其他结构部位的地震危害降至最小。这种稳妥机制的效果原理是，经过在管梁的中心部分运用较薄且较低等级的钢材来完结的。假如该部分的钢材产生屈从，在地震后是可以替换的。

为了接受缩短徐变、温度梯度等易引起上部结构弹塑性变形的荷载，对根底和桥墩进行了特别的规划。钢管桩因为其强度高、延性好，易于装置，最适合用于高架根底。这些桩被打入基层基岩中，长度为90到100米。

榜首段高架引桥的桥墩约45米高，立于15米深的水中，水下为15米厚的新湾泥层，当桥墩与松软的泥层结合在一起时，形成了十分柔性的结构体系。这种桥墩的规划办法是选用刚性根底，然后使桩帽的弹性位移操控在可接受的地震需求水平，并尽量削减承台产生永久偏移的可能性。选用大直径钢桩填充混凝土，完结了高柔性墩与相对刚性的根底体系。



严密严厉的施工办理

新东桥的替换是一个真实的世界项目。桥梁的部分构件来自世界各地的供货商，例如主钢塔、正交异性钢箱梁、主缆索都来自我国的钢结构企业。起重机、驳船、暂时塔和许多其他修建相关的设备也来自世界各地的制作商。高架桥的部分从2002年就开端制作，2007年竣工，而悬索桥的部分于2006年夏天开端施工，2013年竣工。

当制作一座传统的悬索桥时，有必要遵从一个严厉的制作次序。首先是制作主钢塔，然后是锚碇、主缆、吊索，终究是桥面。在主跨的施工中，整个桥面有必要在吊索装置之前架起完结。而在这个阶段，还需求一系列的暂时塔/桁架来支撑住桥面。将一切桥面节段衔接起来后，才可以装置主缆，然后进行荷载的传递，终究完结整个结构。

高架桥的施工从打桩开端,182根直径2.5米的锤击钢桩被世界上最大的液压锤,打入海湾的土壤中。桩长86～100米,壁厚51～76毫米。桩就位后,吊车吊起32根钢桩帽就位,焊工将桩与桩帽衔接。桥墩和承台选用现浇混凝土制作。

高架桥的主梁由452个预制后张预应力混凝土节段组成。这些预制节段是在加利福尼亚州的斯托克顿预制厂制作，然后用驳船运到现场。预制厂坐落修建工地东北方向125公里处的深水航道上。为了保证各节段可以精确地拼接在一起，先将各个节段匹配好放置在一起浇筑。等混凝土浇筑完结后，依据规划将混凝土节段运送到存储区进行2～18个月的维护。将这些节段从预制厂运到修建工地一般需求10～12个小时。一切抵达现场的混凝土节段都在当天就被吊起并竖立放置，以防止它们遭到意外的损坏。

大桥邻近的土壤往往是泥泞的。作为路基工程的一部分，桥梁施工人员需求经过填土来安稳地基，用以支撑上面的路途。这项工作需求在曾经只有水和泥存在的海湾沿岸制作一条施工便道，放置约55045立方米的填充物和约16819立方米的岩石。这项工程还包含装置6000个塑料板和柔性塑料排水管道，这样地震产生时，渗到路面底层的水就可以经过砾石层排出，而不是会集在路面基层。

旧金山-奥克兰海湾大桥新东桥是海湾区域路途体系中的重要枢纽和生命线工程。1989年的洛马普列阿塔地震后大桥封闭，这不只中断了不计其数通勤者的日常出行，并且对湾区的经济形成了严重损坏。专家们持续企图猜测下一次大地震什么时候会来到海湾区域。从2000年起的十多年里，工程师、承包商和研究人员一直在尽力制作一种可以接受下一次大地震的结构。走运的是，旧金山-奥克兰海湾大桥新东桥已建成通车，并将在未来150年内为湾区居民供给便当的交通服务。

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