[發(fā)明專利]帶箍拱橋

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810027310.0
• 申請日: 2018-01-11
• 公開（公告）號: CN108166376A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝肖禮;邱辰;陸燕青;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;E01D19/00;E01D19/12
• 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)明公開了一種帶箍拱橋，主要由拱肋、橋面系、剛性豎聯(lián)、柔性吊桿和橫撐組成；在橋面系的1/4、l/2及3/4處分別設(shè)置一對剛性豎聯(lián)，橋面系的其余位置則均勻布置柔性吊桿；所述的剛性豎聯(lián)的上端與拱肋連接、下端與橋面系連接；所述的剛性豎聯(lián)與橋面系、橫撐形成剛性箍。剛性箍增加了結(jié)構(gòu)豎向及橫向剛度、減少拱肋的變形。本發(fā)明的帶箍拱橋受力合理，具有穩(wěn)定性好、剛度大、經(jīng)濟(jì)效益好、外形美觀等優(yōu)點(diǎn)，對拱橋?qū)崿F(xiàn)剛度提升與穩(wěn)定性瓶頸的突破提供了新的有效途徑，具有極大的工程應(yīng)用價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種拱橋體系，具體涉及了一種帶箍拱橋。

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。以承受軸向壓力為主的拱圈或拱肋作為主要承重構(gòu)件的橋梁，拱橋可用磚、石、混凝土等抗壓性能良好的材料建造；大跨度拱橋則用鋼筋混凝土或鋼材建造，以承受發(fā)生的力矩。按拱圈的靜力體系分為無鉸拱、雙鉸拱、三鉸拱。前二者為超靜定結(jié)構(gòu)，后者為靜定結(jié)構(gòu)。無鉸拱的拱圈兩端固結(jié)于橋臺，結(jié)構(gòu)最為剛勁，變形小，比有鉸拱經(jīng)濟(jì)，結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，是普遍采用的形式，但修建無鉸拱橋要求有堅實(shí)的地基基礎(chǔ)。雙鉸拱是在拱圈兩端設(shè)置可轉(zhuǎn)動的鉸支承，結(jié)構(gòu)雖不如無鉸拱剛勁，但可減弱橋臺位移等因素的不利影響，在地基條件較差和不宜修建無鉸拱的地方，可采用雙鉸拱橋。三鉸拱則是在雙鉸拱的拱頂再增設(shè)一鉸，結(jié)構(gòu)的剛度更差些，拱頂鉸的構(gòu)造和維護(hù)也較復(fù)雜，一般不宜作主拱圈。拱橋是我國最常用的一種橋梁型式，其式樣之多，數(shù)量之大，為各種橋型之冠，特別是公路橋梁，據(jù)不完全統(tǒng)計，我國的公路橋中7%為拱橋。由于我國是一個多山的國家，石料資源豐富，因此拱橋以石料為主。建于公元1990年，跨徑120m的湖南烏巢河大橋，是當(dāng)今世界跨徑第一的石拱橋。我國建造的鋼筋混凝土拱橋的形式更是繁花似錦，式樣之多當(dāng)屬世界之最，其中建造得比較多的是箱形拱、雙曲拱、肋拱、桁架拱、剛架拱等，它們大多數(shù)是上承式橋梁，橋面寬敞，造價低廉。

拱橋跨越能力較大、對地形適應(yīng)能力強(qiáng)、造價經(jīng)濟(jì)且外形也較美觀，其在橋梁結(jié)構(gòu)當(dāng)中應(yīng)用相當(dāng)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(jì)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552 m的重慶朝天門大橋(鋼拱橋)。由此可以看出盡管材料的改進(jìn)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(fèi)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。