[發(fā)明專利]連續(xù)纜拱橋

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710113235.5
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106758749B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝肖禮;鄧小康;付元杰;王波;孫長軍;覃霞;郝天之;蒙立和;向桂兵;喻澤成
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號: E01D4/00
• 分類號: E01D4/00;E01D11/02
• 代理公司: 南寧深之意專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 45123
• 代理人: 徐國華

本發(fā)明公開一種連續(xù)纜拱橋，主要由主拱、邊拱、主纜、吊索、矮塔和主梁組成；矮塔設(shè)在主拱和邊拱相交處；在主拱的拱腳、邊拱的拱腳以及矮塔的下方設(shè)有基礎(chǔ)墩臺；主纜的兩端分別錨固在橋梁兩側(cè)的邊拱的拱腳上，并且矮塔的頂部支撐主纜；主拱和主梁之間、邊拱與主梁之間以及主拱區(qū)域的主纜與主梁之間均分別布置設(shè)有吊索，使主梁的一部分荷載傳至主纜，另一部分荷載傳至主拱、邊拱，減輕主拱、邊拱受力，增加主拱及邊拱的穩(wěn)定性。主纜的水平分力參與平衡邊拱產(chǎn)生的水平推力，主拱的水平推力則由邊拱的水平推力平衡，本發(fā)明的連續(xù)纜拱橋受力合理，具有承載力高、跨越能力大、經(jīng)濟效益好、外形美觀等優(yōu)點，特別適用于軟土地區(qū)及應(yīng)用于多功能橋梁。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種拱橋與懸索結(jié)構(gòu)的協(xié)作體系，具體涉及了一種連續(xù)纜拱橋。

背景技術(shù)

拱結(jié)構(gòu)是受壓為主，拱橋的主要承重結(jié)構(gòu)是拱圈或拱肋。它在豎向荷載作用下，橋墩或橋臺將承受水平推力。而這種水平推力將顯著抵消荷載所引起在拱圈(或拱肋)內(nèi)的彎矩作用，所以其與同等跨度的梁相比，拱的彎矩和撓度要小的多。拱橋跨越能力較大、對地形適應(yīng)能力強、造價經(jīng)濟且外形也較美觀，其在橋梁結(jié)構(gòu)當中應(yīng)用相當廣泛。拱橋在我國的應(yīng)用有著悠久的歷史,取得過輝煌的成就，極具代表性的是建于公元605年左右的趙州石拱橋。隨著材料的更新拱橋的跨度也在逐漸增加。目前拱橋按主拱的建筑材料劃分的4類拱橋的跨徑紀錄均在中國,它們分別是主跨徑146m的山西丹河新橋(石拱橋)、主跨徑420m的萬州(縣)長江大橋(鋼筋混凝土拱橋)、主跨徑460m的巫峽長江大橋(鋼管混凝土拱橋)和主跨徑552m的重慶朝天門大橋(鋼拱橋)。由此可以看出盡管材料的改進會提高拱橋的跨徑，但是這種提高是有局限的，拱橋本身的受力形式?jīng)Q定了其跨越能力不會太大。隨著拱橋的跨徑增加，其自重和水平推力會增大，從而導(dǎo)致拱橋的下部結(jié)構(gòu)工程量增大，施工費用增高；另外拱橋的穩(wěn)定性也會隨著跨徑的增加而降低，所以其在大跨徑橋梁中已不具優(yōu)勢，甚至不適用。

懸索橋結(jié)構(gòu)具有受力性能好、跨越能力大、輕巧美觀、抗震能力強、結(jié)構(gòu)形式多樣及對地形適應(yīng)能力好等特點，在許多跨越大江大河、高山峽谷、海灣港口等交通障礙物時，往往作為首選的橋型。懸索橋主要是由主塔、主纜、加勁梁、吊桿、鞍座、索夾、錨碇等構(gòu)件組成，根據(jù)是否存在錨碇可劃分為地錨式懸索橋和自錨式懸索橋。其中自錨式懸索橋主纜錨固于加勁梁上，但由于其自身結(jié)構(gòu)上的限制難以應(yīng)用到特大跨徑的懸索橋上。通常，在大跨徑橋梁的選型上，更適合修建地錨懸索橋。但是在一般常規(guī)式的地錨式懸索橋，需要建造體積龐大的錨碇來錨固纜索，這就造成在地質(zhì)情況差的地方，錨碇結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)工程量非常大，往往成為工程的難點；地錨式懸索橋錨碇和錨碇基礎(chǔ)占有工程造價的相當可觀部分，成為影響懸索橋結(jié)構(gòu)經(jīng)濟性的重要方面；在城市地區(qū)或旅游區(qū)，修建體積龐大的錨碇，對環(huán)境美觀也會產(chǎn)生負面影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供了一種結(jié)合拱橋及懸索結(jié)構(gòu)的優(yōu)點、橋面系荷載由拱肋和纜索共同承擔的連續(xù)纜拱橋。纜索既是承載構(gòu)件，又起到完全平衡或部分平衡拱肋所產(chǎn)生的水平推力的作用。本發(fā)明的連續(xù)纜拱橋受力合理，具有承載力高、跨越能力大、經(jīng)濟效益好、外形美觀等優(yōu)點，特別適用于軟土地區(qū)及應(yīng)用于多功能橋梁。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種連續(xù)纜拱橋，主要由主拱、邊拱、主纜、吊索、矮塔和主梁組成；所述的矮塔設(shè)在主拱的拱腳和邊拱的拱腳相交處；在主拱的拱腳、邊拱的拱腳以及矮塔的下方設(shè)有基礎(chǔ)墩臺；所述的主纜的兩端分別錨固在橋梁兩側(cè)的邊拱的拱腳上，并且矮塔的頂部支撐主纜；所述的主拱和主梁之間、邊拱與主梁之間以及主拱區(qū)域的主纜與主梁之間均分別布置設(shè)有吊索，使主梁的一部分荷載由主纜與主梁之間的吊索傳至主纜，另一部分荷載由主拱、邊拱和主梁之間的吊索傳至主拱、邊拱，減輕了主拱、邊拱受力，增加主拱、邊拱的穩(wěn)定性；主纜的水平分力參與平衡邊拱產(chǎn)生的水平推力，主拱的水平推力則由邊拱的水平推力平衡。