[發明專利]一種能夠防止拱肋面內失穩變形的拱橋結構

在審

• 申請號: 201810709337.8
• 申請日: 2018-07-02
• 公開（公告）號: CN108547212A
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發明（設計）人: 王秀蘭
• 申請（專利權）人: 西北農林科技大學
• 主分類號: E01D4/00
• 分類號: E01D4/00;E01D19/16
• 代理公司: 北京萬貝專利代理事務所(特殊普通合伙) 11520
• 代理人: 馬斌

本發明公開了一種能夠防止拱肋面內失穩變形的拱橋結構，包括第一拱橋基礎、第二拱橋基礎和兩個拱肋，以及設置在所述第一拱橋基礎和第二拱橋基礎之間的拱橋主梁，兩個所述拱肋分別位于所述拱橋主梁延伸方向的兩側，所述拱肋一端的第一拱腳與所述第一拱橋基礎相連接，所述拱肋另一端的第二拱腳與所述第二拱橋基礎相連接，所述拱肋和拱橋主梁之間通過吊索和/或立柱相連接，所述拱肋的內側設置有多個輔助索，所述輔助索連接在所述拱肋上的兩點之間。該拱橋結構有效的利用輔助索來約束拱肋的變形，充分發揮輔助索的抗拉性能，提高了拱橋的穩定性。

技術領域

本發明屬于拱橋技術領域，具體是涉及一種能夠防止拱肋面內失穩變形的拱橋結構。

背景技術

隨著橋梁工程的發展，拱橋的跨徑越來越大，目前已有多座跨徑超過500m的拱橋。拱橋是以受壓為主的橋型，隨著拱橋跨度的增大，結構的穩定性問題越來越突出，結構穩定性往往成為大跨度拱橋設計的關鍵控制因素。拱橋的失穩分為面內失穩及面外失穩兩類。面內是指拱肋軸線所在的平面，拱肋所在平面一般是豎直平面(也可能有一定的傾斜)，因此面內失穩形態是拱肋的豎向變形。面外失穩是拱肋變形朝向拱肋所在的平面以外，一般是橫向，與拱肋所在平面垂直。但是大跨度拱橋一般有兩個拱肋，兩個拱肋分別在橋面兩側，拱肋之間設置橫撐，以提高拱肋的橫向面外穩定性，因此大跨度拱橋面內失穩的風險往往更大。

如圖1所示，即為拱肋失穩模態示意圖，其中，在結構面內荷載F的作用力之下，拱肋1會產生失穩變形，即線條M1示出了拱肋1的失穩變形。拱橋穩定性主要取決于拱肋的剛度、邊界約束、恒活載集度等因素。大跨度拱橋拱肋截面一般較大，而拱肋的應力水平較低，主要原因是為了提高拱橋的穩定性，這就造成了材料的浪費。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術中的不足，提供一種能夠防止拱肋面內失穩變形的拱橋結構。該拱橋結構有效的利用輔助索來約束拱肋的變形，充分發揮輔助索的抗拉性能，提高了拱橋的穩定性。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種能夠防止拱肋面內失穩變形的拱橋結構，其特征在于：包括第一拱橋基礎、第二拱橋基礎和兩個拱肋，以及設置在所述第一拱橋基礎和第二拱橋基礎之間的拱橋主梁，兩個所述拱肋分別位于所述拱橋主梁延伸方向的兩側，所述拱肋一端的第一拱腳與所述第一拱橋基礎相連接，所述拱肋另一端的第二拱腳與所述第二拱橋基礎相連接，所述拱肋和拱橋主梁之間通過吊索和/或立柱相連接，所述拱肋的內側設置有多個輔助索，所述輔助索連接在所述拱肋上的兩點之間。

上述的一種能夠防止拱肋面內失穩變形的拱橋結構，其特征在于：所述拱肋上設置有n+1個用于將拱肋分割為n個圓弧段的分割點，所述輔助索連接在第K個分割點和第K+i個分割點之間，其中i≥2；所述輔助索還連接在靠近第一拱腳的分割點與所述第一拱腳之間，所述輔助索還連接在靠近第二拱腳的分割點與所述第二拱腳之間。

上述的一種能夠防止拱肋面內失穩變形的拱橋結構，其特征在于：所述拱肋上的n個所述圓弧段的長度均相等。

上述的一種能夠防止拱肋面內失穩變形的拱橋結構，其特征在于：所述拱肋的內側設置有多個用于連接所述輔助索的定位板，多個所述定位板兩兩一組平行布設。

上述的一種能夠防止拱肋面內失穩變形的拱橋結構，其特征在于：所述輔助索的一端與所述定位板構成可拆卸連接，所述輔助索的另一端與另一個定位板構成可拆卸連接。

上述的一種能夠防止拱肋面內失穩變形的拱橋結構，其特征在于：所述輔助索包括輔助索本體，所述輔助索本體的一端設置有兩個平行布設的第一耳板，所述輔助索本體的另一端設置有一個第二耳板，所述輔助索上的第二耳板伸入另一個所述輔助索的兩個第一耳板之間并與其位置相對應的定位板通過連接銷相連接。