CN109763417B - 一种斜拉钢桁架协作体系桥梁 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种斜拉钢桁架协作体系桥梁，包括主桥和引桥，所述主桥下部设有中墩，所述桥梁的引桥设置钢桁架悬臂梁，所述钢桁架悬臂梁内端与主桥中部设置拉索及桥面。与现有技术相比，本发明将传统的钢桁架梁桥和斜拉桥结合，可以在不需要设置高耸的桥塔情况下布置斜拉索支承的主桥桥面，可以获得比相同条件下常规斜拉桥更好的动力性能，提高其抗风稳定性，特别适用于有航空限高要求的大跨径桥梁。

Description

一种斜拉钢桁架协作体系桥梁

技术领域

本发明涉及桥梁技术领域，具体涉及一种斜拉钢桁架协作体系桥梁。

背景技术

适用于300～500m跨径的桥型结构很多，几乎包含了钢桁架梁桥、斜拉桥、悬索桥和拱桥在内的所有桥梁，但是，每一种桥型又有它适用的建桥自然条件，如有推力拱桥和地锚悬索桥不适合于软土地基地质条件，当有苛刻的限高要求时，常规的斜拉桥、拱桥甚至悬索桥由于桥塔、拱肋都会超出限高要求，因而都不适合了。

相对来说，钢桁架梁结构高度低，可用于有限高要求的大、中跨度桥梁，但是，钢桁架梁桥在景观上又不能让许多人感到满意。钢桁架梁桥是一个比较传统的桥型，早在1889年福斯桥就实现了521m的跨越，1974年日本建成的港大桥跨径也达到了510m。

但是，传统桁架桥杆件密集，视觉效果不理想，主要表现在以下几个方面：

(1)杆件多、视觉凌乱；

(2)受杆件稳定控制，承受力较小；

(3)江面上主跨范围施工难度大；

(4)成本较大，经济型较差。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种美观、承受力更强的斜拉钢桁架协作体系桥梁。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种斜拉钢桁架协作体系桥梁，包括主桥和引桥，所述主桥下部设有中墩，所述桥梁的引桥设置钢桁架悬臂梁，所述钢桁架悬臂梁与主桥中部设置拉索斜拉索及其支承的桥面。本发明将传统的钢桁架梁桥和斜拉桥结合，可以获得比相同条件下常规斜拉桥更好的动力性能，提高其抗风稳定性。

所述的钢桁架悬臂梁包括桥面上部和下部，桥面上部的两侧面呈平行四边形，且该平行四边形在竖直方向上的两条斜边从底部到顶部向主桥中心延伸，桥面下部呈V字形，且下部通过支座固定在中墩上。即刚桁架采用大尺寸断面弦杆，桁架下弦与主桥面相连共同受力，使钢桁架悬臂梁具有强大的各向刚度，同时为中间大跨斜拉部分提供了强有力的锚固；同时，桥面下部刚桁架采用V型结构，增加了桁架根部梁高，有效增加了悬臂桁架梁抗弯刚度，受力需要与造型完美结合。收拢的桁架可以通过支座支撑在主墩承台之上，便于采取减隔振措施。

所述的引桥的边跨长度和主桥的主跨长度之比为0.25～0.65。

位于最上方的所述拉索的两端分别连接跨中桥面的侧边以及钢桁架悬臂梁上部顶端三角区。

所述钢桁架悬臂梁桥面以上的高度为20～40m，具体视主桥中部斜拉桥面的最长拉索与水平面的夹角不宜过小而定。

所述主桥的中央设有伸缩缝和刚性铰，以传递纵、横桥向弯矩和剪力，释放温度力。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几方面：

(1)将传统的钢桁架梁桥和斜拉桥结合，可以在不需要设置高耸的桥塔情况下布置斜拉索支承的主桥桥面，特别适用于有航空限高要求的大跨径桥梁；

(2)钢桁架悬臂梁具有强大的各向刚度，同时为中间大跨斜拉部分提供了强有力的锚固。可以获得比相同条件下常规斜拉桥更好的动力性能，提高其抗风稳定性。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图；

其中，1为主桥，2为引桥，3为交接墩，4为中墩，5为钢桁架悬臂梁，51为上部，52为下部，6为拉索，7为伸缩缝和刚性铰。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

一种斜拉钢桁架协作体系桥梁，如图1所示，该桥梁包括主桥1以及与主桥1两端连接的引桥2，在主桥1和引桥2连接处设置交接墩3，在主桥1中部设有两个中墩4，交接墩3和中墩4之间的距离为160m，主桥1的总跨径为785m。主桥1的两端均设有钢桁架悬臂梁5结构，包括上部51的平行四边形结构以及下部52的V字形结构，上部51内端和主桥1之间设有拉索6，主桥1中部设有伸缩缝和刚性铰7，以传递纵、横桥向弯矩和剪力，释放温度力。

具体来说：

主桥采用斜拉与悬臂钢桁架梁协作体系，跨径布置为160+465+160＝785m，全钢结构。两边锚跨采用大断面杆件钢桁架悬臂梁结构，与正交异性钢桥面板共同受力，中间跨采用双边钢箱主梁斜拉桥结构。

主桥分别在两侧主、引桥交接墩及中跨跨中设置伸缩缝，中墩在每榀桁架下均布置纵向固定、横向活动支座，交接墩墩顶两榀桁架下支座均纵向活动、横桥向一榀桁架固定一榀桁架下支座放开。

车行道净宽32m，两榀桁架结构区宽度均为3.5m，两侧人非宽度各4.25m，在引桥与楼梯衔接位置向引桥方向取消人非布置。主桥北岸侧桁架为适应桥面变宽需要，平面上呈张开一定角度布置。桁架梁桥面以上高度26.25m，立面上分两层布置，桥面以下14.25m，总高40.5m，；纵桥向节间距20m，每层间腹杆按“N”型布置，风撑采用“一”字型；桁架最高点距地面高度50.0m。斜拉索梁端纵桥向间距按10.0m布置，桁架端均匀分散锚固在悬臂桁架端部三角区，每榀桁架对应斜拉索均按双索面布置。

采用扭绞型平行钢丝斜拉索，冷铸锚，钢丝标准强度1670MPa。全桥共64根斜拉索，最长斜拉索长度约142m，最大拉索为253φ7。斜拉索外设双层PE护套。拉索在钢箱梁上标准间距为10m，近塔无索段梁总长30m，跨中无索区长约25m。

Claims (5)

1.一种斜拉钢桁架协作体系桥梁，包括主桥和引桥，所述主桥下部设有中墩，所述的主桥包括主跨和边跨，其特征在于，所述桥梁的主桥的两端均设置钢桁架悬臂梁，所述钢桁架悬臂梁与主跨中部之间设置拉索及拉索支撑的桥面，位于最上方的所述拉索的两端分别连接主桥桥面的侧边以及钢桁架悬臂梁上部顶端三角区。

2.根据权利要求1所述的一种斜拉钢桁架协作体系桥梁，其特征在于，所述的钢桁架悬臂梁包括桥面上部和桥面下部，桥面上部的两侧面呈平行四边形，且该平行四边形在竖直方向上的两条斜边从底部到顶部向主桥中心延伸，桥面下部呈V字形，且下部通过支座固定在中墩上。

3.根据权利要求2所述的一种斜拉钢桁架协作体系桥梁，其特征在于，所述的边跨长度和主跨长度之比为0.25~0.65。

4.根据权利要求2所述的一种斜拉钢桁架协作体系桥梁，其特征在于，所述钢桁架悬臂梁桥面以上的高度为20~40m。

5.根据权利要求1所述的一种斜拉钢桁架协作体系桥梁，其特征在于，所述主桥的中央设有伸缩缝和刚性铰。

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