[發明專利]一種變截面梁與懸索組合橋梁結構體系

有效

• 申請號: 201710273900.7
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN106884371B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 殷永高;胡可;錢東升;黃學文;章征;段海澎;吳志剛;梅應華;盧元剛;丁蔚;曹皓;李紹華
• 申請（專利權）人: 安徽省交通控股集團有限公司
• 主分類號: E01D11/02
• 分類號: E01D11/02;E01D2/00;E01D19/14;E01D19/16
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司34101
• 代理人: 何梅生

技術領域

本發明涉及主跨150～500m跨徑的橋梁結構體系設計。

背景技術

變截面連續梁或連續剛構橋在50-120m跨度內是橋型方案比選的優勝者，但當主跨跨徑進一步增大時，易于出現跨中下撓、腹板開裂等病害等問題，且橋梁造型簡單，橋梁景觀效果一般。

懸索橋跨越能力大，超1000m以上跨徑的橋梁基本都是懸索橋，且橋梁造型美觀，近年為市區城市橋梁方案設計所青睞，但懸索橋主梁多采用鋼箱梁結構；主梁鋼箱梁、主纜高強鋼絲及大尺寸鞍座鑄造費用高；先導索過河困難；主纜和吊桿安裝需要布置貓道等臨時設施，施工措施費用大，施工控制難度大。盡管懸索結構造型美觀，但由于造價、施工難度等因素，在中等跨徑橋梁中，懸索橋結構橋梁并未推廣應用。

發明內容

本發明避免主跨150～500m上述橋梁結構體系不足之處，綜合其優點，提供一種變截面梁與懸索組合橋梁結構體系，為150～500m跨徑范圍內橋梁設計提供一種更有競爭力的橋梁結構形式。

本發明為解決技術問題采用如下技術方案：

本發明變截面梁與懸索組合橋梁結構體系的特點是：所述橋梁結構體系是在兩端橋墩上設置變截面主梁，在兩端變截面主梁之間、位于主跨中部設置等截面主梁；在所述變截面主梁的墩頂上設置橋塔，在所述橋塔上的塔頂上設置鞍座，利用所述鞍座以及兩端錨固結構架設懸索主纜，在所述懸索主纜的中段設置吊桿，所述等截面主梁由吊桿吊起，由所述鞍座、懸索主纜以及吊桿構成懸索系統，實現大跨度主跨。

本發明變截面梁與懸索組合橋梁結構體系的特點也在于：所述變截面主梁的結構設置用于承擔自身恒載及活載，不考慮跨中部等截面主梁的荷載。

本發明變截面梁與懸索組合橋梁結構體系的特點也在于：兩端錨碇及懸索系統的設置僅僅考慮等截面主梁的恒載及活載。

本發明變截面梁與懸索組合橋梁結構體系的特點也在于：所述等截面主梁與兩端變截面主梁采用剛性連接或鉸接連接。

本發明變截面梁與懸索組合橋梁結構體系的特點也在于：所述低高度橋塔的高度取為1/6～1/8的橋梁主跨跨徑。

本發明變截面梁與懸索組合橋梁結構體系的特點也在于：所述懸索主纜采用鋼絞線或平行鋼絲組成索股；所述懸索主纜的兩端錨固結構是采用地錨式錨固于兩端錨碇內，或為自錨式錨固于橋梁主梁內，所述吊桿通過索夾與懸索主纜連接。

本發明變截面梁與懸索組合橋梁結構體系的特點也在于：所述懸索主纜的架設是以采用掛籃懸臂完成施工的變截面主梁為平臺，逐根安裝懸索主纜的各索股。

與已有技術相比，本發明有益效果體現在：

1、本發明充分利用混凝土變高度梁根部梁高度大，抗彎、抗剪剛度大優勢，發揮混凝土結構截面優勢，并利用混凝土變截面梁經濟優勢；采用具有較高抗拉強度的懸索主纜和吊桿構成的懸索系統承擔中部等截面主梁的自重，有效減小了跨中梁段由于距離橋墩距離大、力臂大、彎矩大而導致主梁墩頂受力較大，規避混凝土梁跨越能力有限、容易出現跨中下繞、裂縫缺陷，增大橋梁跨度。

3、本發明中懸索系統僅僅承擔了跨中部分梁段的荷載，橋塔高度小，其懸索主纜、鞍座、以及錨固系統的材料性能和尺寸規格較同等跨度常規懸索橋小；懸索主纜及吊桿可采用常規鋼絞線材料，懸索主纜和鞍座規格小，制作難度小，有效規避了常規懸索橋主纜系統造價高的缺陷。

4、本發明中橋塔和主纜系統的施工，可利用已經完成施工的變截面主梁為施工平臺，規避了常規懸索橋臨時貓道施工系統，大大降低施工造價、降低施工難度。

5、本發明中橋梁結構體系受力合理，綜合了變截面梁橋、懸索橋橋梁外觀造型優勢，是主跨150-500m跨徑一種更有競爭力的橋型方案。

附圖說明

圖1為本發明中地錨式變截面梁與懸索組合橋梁結構體系示意圖；

圖2為本發明中自錨式變截面梁與懸索組合橋梁結構體系示意圖；

圖3為本發明中變截面主梁受力簡圖；

圖4為本發明中主跨中部等截面主梁受力簡圖；

圖5a-圖5g為本發明變截面梁與懸索組合橋梁結構體系施工流程圖；

圖中標號：1橋墩，2錨碇，3變截面主梁，4等截面主梁，5橋塔，6懸索主纜，7吊桿，8鞍座。

具體實施方式