[發明專利]雙拼式矮塔斜拉橋

有效

• 申請號: 201310079515.0
• 申請日: 2013-03-13
• 公開（公告）號: CN103147385A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 張玉恒
• 申請（專利權）人: 江蘇省淮安市航道管理處
• 主分類號: E01D11/04
• 分類號: E01D11/04;E01D21/00;E01D22/00;E01D19/00;E01D21/10;E01D2/04
• 代理公司: 淮安市科翔專利商標事務所 32110
• 代理人: 韓曉斌

技術領域

本發明屬于交通基礎設施建設的技術領域，具體涉及一種雙拼式矮塔斜拉橋。

背景技術

矮塔斜拉橋又稱部分斜拉橋，它兼有斜拉橋和懸澆變截面預應力混凝土連續梁橋二種橋型的結構優點，具有較大的剛度和較低的橋塔高度，橋型美觀，跨越能力大，在100-300米跨徑范圍內具有很強的競爭力，是一種很有發展潛力的橋型結構。近十年來，其發展速度尤為迅猛，在全世界范圍內已有近百座矮塔斜拉橋建成，其中有50余座在我國境內。施文杰在《矮塔斜拉橋在國內外的發展與實踐》（《現代交通技術》2012年第3期P22-25）一文中，介紹了矮塔斜拉橋在國內外的發展歷史，歸納出了其結構特點，并給出了目前已建成或在建的部分國內、國外矮塔斜拉橋的工程實例。

矮塔斜拉橋的結構體系主要有二大類型：塔梁墩固結體系，以及塔梁固結、塔墩分離體系。

矮塔斜拉橋受力特點：其受力性能介于梁式橋和斜拉橋之間。矮塔斜拉橋以主梁受彎、受壓、受剪和索受拉共同承受豎向荷載，斜拉索從受力特征上更像主梁的體外索，承受部分荷載，對主梁起加勁作用。斜拉索只分擔部分荷載，還有大部分的荷載由梁的受彎、受剪來承受。其主梁剛度較大，不僅受軸向壓力，還要承擔相當部分的彎矩和剪力，其受力分工更具有選擇性。

矮塔斜拉橋以梁受力為主，以索為輔，主梁和橋塔剛度較大，可以人為地設計成各種結構體系、支承體系和不同參數的受力體系，每一座此類型橋梁的動力特性不盡相同。

矮塔斜拉橋作為一種新興的組合體系橋梁結構形式，兼有斜拉橋和變截面連續梁橋的特點。陳明憲編著的《斜拉橋建造技術》（人民交通出版社出版發行）P52給出了矮塔斜拉橋具有以下特點：1、塔較矮，塔高與跨度之比為1/8-1/12，常規斜拉橋的塔高與跨度之比為1/4-1/5；2、梁的無索區較長，沒有端錨索；3、邊跨與主跨的比值較大，一般大于0.5；4、梁高較大，高跨比為1/30-1/40，常做成變高度梁；5、拉索對豎向恒活載分擔率小于30%，受力以梁為主，索為輔；6、斜拉索的應力變幅較小，可按體外預應力索設計。

矮塔斜拉橋按拉索索面的設置分為單索面、雙索面（又分為豎向和斜向）、三索面3種類型。采用單索面時，拉索對主梁抗扭不起作用，主梁應采用抗扭剛度較大的截面。單索面的優點是橋面上視野開闊。采用雙索面時，作用于橋梁上的扭矩可由拉索的軸力來抵抗，主梁可采用較小抗扭剛度的截面。至于斜向雙索面，它對橋面梁體抵抗風力扭振特別有利（斜向雙索面限制了主梁的橫向擺動）。采用三索面時，除具有雙索面的作用特點外，還可將橋梁建成寬幅橋梁。

矮塔斜拉橋按橋梁寬度和索面的布置分為單索面矮塔斜拉橋、雙索面矮塔斜拉橋、雙索面寬幅矮塔斜拉橋、三索面矮塔斜拉橋、四索面矮塔斜拉橋。

矮塔斜拉橋按照其主梁之箱梁所采用的結構材料分類，可分為預應力混凝土結構、鋼結構、鋼與混凝土的混合梁結構、波形鋼腹板結構等。

美國新珍珠港紀念大橋為雙塔三索面矮塔斜拉橋，全橋總寬33.70米。寧夏銀川艾倚河上的景觀水道斜拉橋單幅橋寬60米，是目前世界上已建成的單幅最寬的矮塔斜拉橋。

楊曙嵐等人在《寬幅矮塔斜拉橋抗震分析與設計》(《公路交通科技·應用技術版》2012年第12期P257-261）一文中所提及的背景工程——江蘇省丹陽市齊梁路京杭運河大橋，主橋為（70+120+70）米雙塔雙索面預應力混凝土矮塔斜拉橋，總體采用塔梁固結、墩梁分離的形式，主梁采用雙箱梁加橫梁組合體系，橋面全寬43米，采用整體式斷面，主塔（即拉索區）設于側分帶，雙塔中間為雙向6車道，雙塔外側為非機動車道和人行道。該橋采用雙箱梁加橫梁組合體系，形成整體式斷面，構成了“雙箱梁+中虛擬縱梁（橋面板）+橫梁”的空間梁格模式。該橋具有雙拼單索面矮塔斜拉橋成橋后的外觀。

205國道江蘇省淮安市西繞城公路京杭運河特大橋，該橋系單索面矮塔斜拉橋，采用單箱三室箱梁,雙向6車道，其橫斷面組成為：欄桿0.50米+快車道12.50米（路緣帶0.50米+行車道3.75米*3?+路緣帶0.75米）+中間帶2.50米（護欄0.50米+索塔區1.50米+護欄0.50米）+快車道12.50米（路緣帶0.75米+行車道3.75米*3+路緣帶0.50米）+欄桿0.50米。橋面總寬28.50米。

福建省泉州市晉江大橋主梁采用高性能預應力混凝土雙波浪魚腹式梁體新技術，有效抵御臺風的襲擊和防止橋梁產生渦流共振，為國內首創。其正橋兩箱梁之間設置連接橫梁，從而使得主梁寬度達38米，其橫梁連接方式值得借鑒。

發明內容