[發明專利]橋梁的索塔組合支撐體系

無效

• 申請號: 200610046415.8
• 申請日: 2006-04-26
• 公開（公告）號: CN101063296A
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發明（設計）人: 馬興運
• 申請（專利權）人: 馬興運
• 主分類號: E01D11/04
• 分類號: E01D11/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種拉索橋的索塔組合支撐體系，尤其是由發揮著不同作用的四種鋼索和安裝于橋面上的數個分塔組成的橋梁的支撐體系。

背景技術

當前國內外，建筑的大跨徑的橋梁，基本都是斜拉橋。斜拉橋是一種橋面體系受壓，支撐體系受拉的橋梁，支撐體系統由鋼制的斜拉索構成。各條斜拉索的頂端都分別就近錨固到兩座主塔中的一個主塔上。兩主塔間所有斜拉索的下端都等間隔地錨固在橋面體系的主梁上。為了實現大跨徑的跨越，主塔必須建筑得很高，斜拉索與橋面的夾角必須盡可能的小，大跨度的橋梁斜拉索必須很長。

斜拉索與橋面夾角越小，斜拉索承受的拉力就越大，同時這許多斜拉索在橋面上的水平分力，給橋面體系造成的縱向壓力就越大，這巨大的力，除橋梁體系及荷載自重引起的重力外，還更包含有超過約1倍左右的無效分力。這分力的存在給橋梁體系造成的額外負擔是沉重的。斜拉索承受的巨大拉力及橋面體系承受的巨大壓屈力問題，超長的斜拉索的強度問題，以及橋梁的穩定問題，完全是由于斜拉橋身身結構上的原因造成的，再加上材料自身固有特性的局限和環境因素的影響，要建造更大跨徑的斜拉橋難度極大。

發明內容

本發明提供一種可以成數倍地降低主塔高度，縮短斜拉索長度，大比例地降低各種拉索承載的無效分力，大倍數地降低斜拉索水平分力給橋面體系主梁造成的巨大壓屈力，使其降低到幾乎可忽略的程度，降低建造大橋對材料的苛刻要求，提高橋梁對環境的適應能力，顯著地提高建造大跨徑橋梁的極限，建造更大跨度的橋梁。用此技術，建造中小型橋梁更容易。

一種用于拉索橋的索塔組合支撐體系，所述索塔組合支撐體系包括兩座主塔，一條固定于所述兩座主塔塔頂之間的頂索，一條安裝于所述兩座主塔之間與橋面組成一體的底索，若干個等距離地豎立于所述兩座主塔之間的、兩端分別固定于所述頂索和底索上的分塔，自兩座主塔頂端及各分塔頂端到相鄰分塔根部固定連接的傳力索和許多條由兩座主塔頂端及各分塔塔頂就近等距離地連接到橋面主梁的斜拉索；所述主塔的下部具有橋墩，所述分塔的下部無橋墩。每條傳力索、頂索和底索各由一根或數根并行的鋼索組成。

兩主塔與鄰近的分塔之間，只有一條頂端固定于主塔頂端，底端固定于鄰近分塔底端的傳力索。

橋中部某相鄰的兩個分塔間的傳力索有或無，其它各分塔之間只安裝一條一律向所在區段主塔方向傾斜的傳力索。

兩個相鄰的分塔之間的傳力索是兩條相互交叉的、力雙向傳遞的雙向傳力索。

橋面中部各分塔之間采用力雙向傳遞的兩條相互交叉的雙向傳力索，其余部分采用力單向傳遞的單傳力索。

所述的索塔組合支撐體系是二重的，即在第一重索塔組合支撐體系上再疊加一重尺寸比第一重索塔組合支撐體系小數倍的第二重索塔組合支撐體系，兩重索塔組合支撐體系共同支撐同一個橋面體系，第一重索塔組合支撐體系中的斜拉索被第二重索塔組合支撐體系的支塔及傳力索取代。

第二重索塔組合支撐體系的支塔及傳力索被第一重索塔組合支撐體系的斜拉索取代，第一重索塔組合支撐體系的斜拉索數與第二重索塔組合支撐體系的支塔數相等。

所述的索塔組合支撐體系的分塔與支塔為鋼鐵構筑物，或者為內部充填混凝土的鋼筒，或者為實心的桿件，或者為空心的管材。

本發明在兩座主塔塔頂之間，固定安裝一條頂索。在兩座主塔之間橋面高度上，架掛一條底索。在兩主塔之間，根據設計要求，等距離地豎立若干個分塔。主塔和分塔的頂端都在同一條直線上，分塔的頂端同樣與頂索固定連接，分塔的底端與底索固定連接。從每座主塔和每個分塔的頂端向橋面中心方向最相接近的一個分塔的根部固定連接一條傳力索，到兩傳力索相接近只差一個分塔間隔時為止。同時在每個主塔及每個分塔的頂端，分別向左右兩側鄰近的橋面主梁，各等距離地安裝一組，每組條數相同的斜拉索，用以支撐橋面體系的載荷。由于每組斜拉索對橋面體系的水平分力都很小，而且各相鄰的斜拉索組，對橋面體系的水平分力方向都相反，互相抵消，所以斜拉索對橋面主梁的壓屈力只限制在局部區域內，而且數值很小。底索與橋面主梁多點固定安裝。橋面、主梁與底索已形成一個完整的整體。由于底索的存在，斜拉索對橋面體系主梁的剩余水平分力，已被底索的反作用力全部抵消，所以橋面主梁可以做得較為纖細輕巧，而且還增加了橋面各段主梁相互連接的強度。