天門懸廊：世界第一單懸臂獨塔玻璃懸挑廊橋

霍婧

【摘要】2019年6月5日，廣東清遠黃騰峽景區“天門懸廊”建成開放。廊橋占地面積約830平方米，玻璃廊橋主塔高度約71米，塔身高度約25米。主塔拉索懸挑40米。世界記錄協會認證頒發的世界最長的玻璃懸廊、世界最寬的玻璃懸廊、世界單柱懸挑最長的玻璃懸廊、世界單柱懸挑最高的玻璃懸廊、世界單片玻璃面積最大的玻璃懸廊等世界記錄證書。

【關鍵詞】玻璃廊橋;世界;清遠黃騰峽

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

10.155

2019年6月5日，清遠市黃騰峽景區內，由世界記錄協會認證頒發的世界最長的玻璃懸廊、世界最寬的玻璃懸廊、世界單柱懸挑最長的玻璃懸廊、世界單柱懸挑最高的玻璃懸廊、世界單片玻璃面積最大的玻璃懸廊正式向公眾開放使用。

2017年底我院接到業主的委托，想要在景區內打造一座玻璃廊橋，接到委托后，我們對現場進行了考察，發現現場山勢較其余已建成的玻璃廊橋山勢而言，不夠險峻，例如我院另一個項目云陽龍缸景區的“云端廊橋”，就坐落于海拔1010米高懸崖上，而本項目山體高度海拔僅約683米左右。針對此條件，經過和業主的溝通確認，我們最后選擇采用單柱懸挑式結構，讓廊橋盡可能多的懸挑于山體外側，讓游客感受處于山頂凌空的刺激與冒險的激情，平面設計為“網球拍”形，底部為三層夾膠鋼化防滑玻璃，通過底部的鋼構進行懸挑使之形成一體。

1、建筑設計理念

玻璃廊橋設計理念為因地制宜，結合現有場地，設置3根單柱，以景觀與建筑相結合的手法共同孕育出整個項目。玻璃廊橋整體采用鋼結構，以結構美學作為外立面，采用現代直線與曲線相結合，通過玻璃和銀白色鋼結構的相間交叉處理，形成虛實的對比的序列關系，以滿足不同方向的視覺感受。

景觀廊橋由三個鋼混結構的巨型立柱支撐，外觀如同雙球拍交叉立于高山之上，直指云天，被廣大游客形象的稱為“大球拍”。景觀廊橋離地垂直高度達500米，此高度是廣東目前玻璃廊橋同類產品的4-5倍。廊橋本次采用的最大單片玻璃面積達到15平方米，等同于一間臥室大小，并因此成為世界單片玻璃面積非常大的玻璃廊橋。

廊橋采用現代直線與曲線相結合的設計風格，通過玻璃材質和銀色鋼材的相間交叉處理，形成虛實對比的序列關系，以滿足不同方向視覺均較豐富、完成。

廊橋整體形態結合結構形式，采用端頭拉索結構形式，充分體現結構構造，展現結構形態。

2、玻璃廊橋結構設計

玻璃廊橋總長度120米左右，廊橋寬度5米，單柱圓環懸挑為40米，圓環寬度為3.4米。玻璃廊橋主塔高度約74米，塔身高度約25米。主塔拉索懸挑40米。

玻璃廊橋主要采用單懸臂獨塔稀索體系斜拉橋，全橋共設置2*3對斜拉索，主橋跨按圖所示從左向右依次為40米（懸臂）+40米+43米，其中單懸臂長度40米。

邊跨沒有輔助墩，主梁由鋼縱梁和鋼橫梁組成，其中非懸挑段主梁，兩側主縱梁采用箱型截面，梁高1.5米，寬0.8米，箱形梁壁厚0.02米，中心間距4.2米;截面中部設有工字形小縱梁，梁高0.6米，翼緣寬度0.48米。橫梁為工形截面，梁高1.5米，翼緣寬度0.48米，橫梁縱間距2.5米。懸臂主梁的線形為橢圓形，其中鋼縱梁為非對稱箱型截面，內測和外側箱梁分別為1.5米和0.8米，箱梁中心間距為2.8米，連接懸臂雙主梁的橫梁采用箱型截面，梁高0.4米，寬0.4米，平均縱間距2.04米，在由縱、橫梁相連而形成的梁格區域范圍內，鋪設厚度為5厘米的透明玻璃，以做景觀橋面使用，欄桿高度為完成面1.2米，為格柵式透風鋼護欄。

主塔和主墩均采用鋼絎架結構，其中主墩74米，主塔高25米，總高度99米。主塔的主絎和腹桿均采用圓柱形構件，如圖所示主絎和腹桿的截面尺寸分別為1.0米和0.4米。

過渡墩和輔助墩均采用圓柱形鋼管混凝土結構，截面尺寸為4.0米，斜拉索直徑為D=0.2米。

3、本項目主要難點及設計所做工作

（1）本工程單塔高度及跨度均較大，設計中采用兩種軟件對結構進行恒、活、風、溫度及E1地震反應譜分析，并對比計算結果，確保結構計算模型的正確性。對結構在E1水準地震作用下進行地震反應譜分析和動力時程分析，并對比分析結果，且滿足規范的相關要求。對結構重要部位進行了有限元分析，研究局部應力狀態的分布，判斷重要部位的構造是否合理，保證了結構的安全可靠。

（2）對結構進行E2水準（罕遇地震）下的彈塑性動力時程分析，得到結構的內力和位移響應，以及鋼構件的最大應力比。結果表明：在大震作用下，結構處于彈性狀態。

（3）本工程體型較復雜，為確保風荷載取值準確，本工程在湖南大學風工程試驗研究中心進行了風洞試驗，為風荷載的正確取值提供了重要依據。在水平風荷載作用下，對結構進行了靜風穩定性驗算，結果表明：在各風攻角下，靜風失穩風速均大于靜風檢驗風速，結構靜風穩定性滿足要求。

（4）行人豎向激勵下，懸挑端豎向加速度超出人行舒適度要求。通過對本工程人致振動動力響應進行分析，采取了在懸挑端設置豎向TMD（調諧質量阻尼器），達到減振效果，時程分析結果表明，增加了豎向TMD后懸挑端的豎向加速度滿足舒適度要求。

（5）行人橫向激勵和水平脈動風激勵下，結構的水平振動大于舒適度要求。采取了在懸挑端至懸挑中段區域設置多個水平TMD，并在2#墩（過渡墩）墩頂位置設置多個TMD，達到減振效果，時程分析結果表明，增加了水平TMD后懸挑端和2#墩頂的水平加速度響應滿足舒適度要求。

（6）本工程采用了全鋼結構，梁柱節點是設計的重難點之一，設計過程中針對復雜重要的節點進行了有限元分析，確保節點安全可靠。

（7）針對本工程后期施工過程，進行了施工過程模擬，確定施工過程中各工況下結構抗風及自身應力不超過屈服強度。

4、竣工使用

天門懸廊由黃騰峽生態旅游區斥資2.68億元，修建于險峻的漂流河道之上。懸廊外觀如同雙球拍交叉立于高山之上，直指云天，被廣大游客形象的稱為“大球拍”。據了解，黃騰峽天門懸廊離地垂直高度達500米，此高度是廣東目前玻璃廊橋同類產品的4-5倍。

相較于其他產品，本玻璃懸廊除了保持驚險刺激屬性外，我們充分發揮獨具創意能力，在500米高空的環形懸廊上安裝了音樂燈光水瀑系統，形成了總周長達168米的世界最大的環形音樂瀑布。天門懸廊音樂燈光水瀑系統不僅在白天給游客帶來“飛流直下三千尺”的震憾感受，亦能讓游客觀賞到陽光斜照環形瀑布時形成的空中彩虹，更能在夜幕降臨之際隨著環形音樂瀑布的燈光開啟，2000多只炫麗燈具的動態表演匯成了精彩的燈光盛宴，完全媲美夜色中的“小蠻腰”。同時，天門懸廊也是目前成為廣東省內唯一的玻璃懸挑廊橋。

結語：

在項目開業之際，本項目也已得到了世界紀錄協會的認可，世界紀錄協會認證官給黃騰峽正式頒發了世界最長的玻璃懸廊、世界最寬的玻璃懸廊、世界上單柱懸挑最長的玻璃懸廊、世界上單柱懸挑最高的玻璃懸廊、世界上單片玻璃面積最大的玻璃懸廊、世界最大的環形音樂瀑布6個世界紀錄證書。

截至目前為止，業主已結合本項目，組織了多種娛樂旅游活動，收到了廣大游客的普遍認可和好評。

參考文獻：

[1]絕壁上的天梯-懸挑玻璃景觀廊橋再創奇跡