[發(fā)明專利]整體翹曲空間結(jié)構(gòu)橋

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811462849.5
• 申請日: 2018-12-03
• 公開（公告）號: CN109468945A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王新民
• 申請（專利權(quán)）人: 王新民
• 主分類號: E01D19/00
• 分類號: E01D19/00;E01D12/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 李德濺

本發(fā)明公開了一種整體翹曲空間結(jié)構(gòu)橋，包括橋面（1）和護欄（2），所述的護欄（2）位于橋面（1）的兩側(cè)且兩者采用同種材料整體成型，所述的橋面（1）整體呈拱形多曲面結(jié)構(gòu)，且自橋面（1）中間的寬度至橋面（1）兩端的寬度逐漸變大，從橋面（1）的長度方向和橋面（1）寬度方向看，橋面（1）皆呈劣弧曲面結(jié)構(gòu)，且護欄（2）的豎截面亦呈劣弧曲面結(jié)構(gòu)；所述橋面（1）的底部設(shè)有交叉斜撐（4）且橋面（1）的底部兩端皆設(shè)有端部加強件（3）。本發(fā)明的部件采用同種材料且全橋3D整體打印成型，結(jié)構(gòu)整體性強、部件少，結(jié)構(gòu)整體受力性能良好，材料單一、重量輕、造價低廉、可標(biāo)準(zhǔn)化和工廠化流水作業(yè)制作，能夠快速施工且適用范圍廣泛。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及橋梁工程技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種多曲殼、結(jié)構(gòu)整體、輕巧簡單、材料均質(zhì)、成本較低且能夠采用3D打印技術(shù)的整體翹曲空間結(jié)構(gòu)橋。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中常見的有人行天橋、跨河橋、索拱橋，例如洪武路人行天橋：桁架橋結(jié)構(gòu)，跨徑32.94m、橋面寬4.5m，用鋼130噸，總造價包括周邊地下干線遷移等費用，約3400萬元。云錦路人行天橋：橋長45米、凈跨37米且兩端各懸挑4米，懸挑端用于支撐與地面連接的步行梯和自動扶梯，橋?qū)?.7 米，橋體的高度在1.23至1.7米間變化，橋面略起拱，形成形式感很強的弓型的立面效果，橋體最低點距地面高度為5.1米；主結(jié)構(gòu)系統(tǒng)為張弦鋼桁架結(jié)構(gòu)，V型鋼筋混凝土支撐，總投資450萬人民幣；現(xiàn)場施工25日。位于南京江北浦口區(qū)浦珠北路上的澳林廣場人行過街景觀天橋，主橋全寬5.06米、主跨34米、邊跨10米，兩側(cè)還輔以寬度2.8米的坡道和梯道，采用全預(yù)制拼裝雙塔斜拉結(jié)構(gòu)，所有管樁、墩柱、橋面梁板等都是場外預(yù)制、現(xiàn)場拼裝。索拱橋以上承式索拱組合結(jié)構(gòu)橋為例，結(jié)構(gòu)由拱肋（或直梁）、拱肋（或直梁）平衡索、端橫梁、中間橫梁、橋面索、索兩端彈簧設(shè)置和橋面鋼板共同組成，橋梁跨度30m、橋面寬度8.5m、設(shè)計2車道、索拱橋總重約為48噸。上述的各種橋最顯著的特點就是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，多部件組成使得結(jié)構(gòu)整體性差，采用多種材料制成使得材質(zhì)復(fù)雜，且施工周期長且造價高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種多曲殼、結(jié)構(gòu)整體、輕巧簡單、材料均質(zhì)且成本較低的整體翹曲空間結(jié)構(gòu)橋。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案解決的：

一種整體翹曲空間結(jié)構(gòu)橋，包括橋面和護欄，其特征在于：所述的護欄位于橋面的兩側(cè)且兩者采用同種材料整體成型，所述的橋面整體呈拱形多曲面結(jié)構(gòu)，且自橋面中間的寬度至橋面兩端的寬度逐漸變大，從橋面的長度方向和橋面寬度方向看，橋面皆呈劣弧曲面結(jié)構(gòu)，且護欄的豎截面亦呈劣弧曲面結(jié)構(gòu)；所述橋面的底部設(shè)有交叉斜撐且橋面的底部兩端皆設(shè)有端部加強件。

所述端部加強件的寬度等同于橋面的端部寬度，且所述端部加強件的底部平齊、端部加強件的頂部與橋面底部的曲面變化相適應(yīng)。

所述交叉斜撐的底部平齊且交叉斜撐的頂部與橋面底部的曲面變化相適應(yīng)。

當(dāng)橋的跨度≤10m，交叉斜撐的長度不低于橋面跨度的80%，且交叉斜撐的四角延伸至橋面的底部邊沿；當(dāng)橋的跨度＞10m，交叉斜撐的四角延伸至橋面底部的端部加強件和橋面的底部邊沿。

所述橋面的中間寬度和橋面的端部寬度之間的關(guān)系為：人行天橋的中間寬度為3～4m且端部寬度為5～6m、道路橋梁的中間寬度為4～6m且端部寬度為6～8m。

所述橋面的縱坡≤6%，且橋面的橫坡為2%。

所述護欄的厚度與橋面的厚度一致且兩者的厚度范圍為10mm～20mm。

所述的護欄和橋面的連接處的曲面弧長為20～40cm。

同一座結(jié)構(gòu)橋上，護欄的弧度、高度以及護欄和橋面的連接處的弧度為定值。

所述的橋面、護欄、端部加強件、交叉斜撐采用同種材料制成，上述材料包括鋼材、鋁合金或碳纖維。