[發明專利]一種雙層橋面斜拉橋主梁結構體系

無效

• 申請號: 201410401710.5
• 申請日: 2014-08-15
• 公開（公告）號: CN104499415A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 馬骉;鄧青兒;蔣彥征;李鵬;常付平
• 申請（專利權）人: 上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司
• 主分類號: E01D12/00
• 分類號: E01D12/00
• 代理公司: 上海世貿專利代理有限責任公司31128
• 代理人: 陳穎潔

技術領域

本發明涉及橋梁工程的技術領域，具體地說是一種雙層橋面斜拉橋主梁結構體系。

背景技術

大跨徑雙層橋面斜拉橋通常采用鋼桁架形式，當主跨采用鋼桁梁作為加勁梁時，一般邊跨可采用的形式為：鋼桁梁、單層混凝土箱梁、疊合桁架梁。

當邊跨也采用鋼桁梁時，需增大邊跨跨徑，并設置壓重以平衡中跨較大的自重，鋼桁梁的用鋼量大，造價高。當采用疊合桁架梁方案時，雖然增加了混凝土橋面板，但其自重集度仍然較小，依然需要增加邊跨長度以平衡中跨的自重，且疊合桁架梁的用鋼量較高，從而導致主橋規模增加、造價較高。

發明內容

本發明的目的在于為雙層斜拉橋的設計提供一種新型的雙層橋面斜拉橋主梁結構體系，大幅減少用鋼量，同時實現橋梁結構技術的合理性、經濟性、舒適性以及美觀性。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：一種雙層橋面斜拉橋主梁結構體系，其特征在于：中跨主梁采用板桁結合鋼桁梁，邊跨主梁采用復合桁架梁。中跨主梁采用鋼桁架與正交異性鋼橋面板完全焊接在一起的板桁結合鋼桁梁；邊跨主梁由外包混凝土的型鋼弦桿、鋼腹桿以及預應力混凝土橫梁與混凝土橋面板形成一體，構成了復合結構桁架體系。

該結構體系將鋼桿件、混凝土桿件以及型鋼混凝土桿件三種不同類型的構件，根據其性能特點合理的使用在斜拉橋桁架梁中，達到有效地發揮各自優點的目的，大幅減少用鋼量，材料經濟指標優越。同時，較大自重的復合桁梁結構有效地縮短了斜拉橋邊跨的長度，降低了主橋規模，具有很高的經濟效益。該結構體系可以有效縮短邊跨跨徑，避免邊跨壓重，并且保持全橋主梁外觀一致，在經濟性、橋梁景觀、行車舒適等諸方面均有較高推廣價值。

附圖說明

圖1為本發明的橋式布置圖。

圖2為中跨板桁結合鋼桁梁結構示意圖。

圖3為邊跨復合桁架梁結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖1~3和實施例對本發明作進一步的描述。

某大橋為雙層橋面公路斜拉橋，主跨708米，主梁采用板-桁結合鋼桁梁，邊跨為4×63米，主梁采用復合桁梁結構體系。（見附圖1~3）。

中跨主梁由鋼桁架與正交異性鋼橋面系組成，鋼桁架的弦桿與鋼橋面板完全焊接在一起；邊跨主梁由外包混凝土的型鋼弦桿、鋼腹桿以及預應力混凝土橫梁、混凝土橋面板組成（見附圖3）。

如附圖2所示，所述雙層橋面公路斜拉橋中跨主梁包括上層正交異性鋼橋面系1、下層正交異性鋼橋面系2，鋼桁架腹桿3和鋼桁架斜腹桿4，鋼桁架腹桿3的上端與鋼桁架上弦桿5連接，鋼桁架腹桿3的下端與鋼桁架下弦桿6連接，鋼桁架斜腹桿4的上端與鋼桁架邊弦桿7連接，鋼桁架斜腹桿4的下端與鋼桁架下弦桿6連接，鋼桁架邊弦桿7和鋼桁架上弦桿5分別與上層正交異性鋼橋面系1的鋼橋面板連接，鋼桁架下弦桿6與設置在下層正交異性鋼橋面系2的鋼橋面板連接。

如圖3所示，邊跨主梁包括上層預應力混凝土橫梁8、下層預應力混凝土橫梁9、鋼腹桿10和鋼斜撐桿11，鋼腹桿10的上端與外包混凝土的型鋼上弦桿12連接，鋼腹桿10的下端與外包混凝土的型鋼下弦桿13連接，鋼斜撐桿11的上端與外包混凝土的型鋼邊弦桿14連接，鋼斜撐桿11的下端與外包混凝土的型鋼下弦桿13連接，外包混凝土的型鋼上弦桿12和外包混凝土的型鋼邊弦桿14分別與設置在上層預應力混凝土橫梁8上的混凝土橋面板15連接成一體，外包混凝土的型鋼下弦桿13則與設置在下層預應力混凝土橫梁9上的混凝土橋面板15連接成一體。

當采用本發明所提的復合桁架梁時，既可獲得與中跨主梁協調一致的景觀效果，又有效縮短邊跨跨徑，降低主橋規模。同時，相同跨徑情況下，可以獲得比疊合桁架梁更小的用鋼量，進一步降低工程造價。