[發(fā)明專利]一種新型大跨斜腿撐式鋼桁反拱橋及施工方法

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• 申請日: 2020-04-03
• 公開（公告）號: CN111455813A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡焱文;王龍飛;張春明;劉旺宗;景燕;康建龍
• 申請（專利權(quán)）人: 甘肅省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院股份有限公司
• 主分類號: E01D6/02
• 分類號: E01D6/02;E01D21/00
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 王歡

本發(fā)明涉及一種新型大跨斜腿撐式鋼桁反拱橋及施工方法，包括剪刀撐體系、鋼桁反拱體系以及橋面板，所述鋼桁反拱體系安裝于一組剪刀撐體系上，所述鋼桁反拱體系包括鋼桁主拱片和鋼橫梁，鋼桁主拱片之間通過鋼橫梁連接，在鋼桁反拱體系上安裝有橋面板。本新型大跨斜腿撐式鋼桁反拱橋采用鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)完美結(jié)合，主要橋跨結(jié)構(gòu)為鋼桁反拱結(jié)構(gòu)體系，其外觀簡潔新穎，結(jié)構(gòu)性能良好，橋面視野通暢，在一定地質(zhì)、地形條件下，是一種兼具結(jié)構(gòu)受力需求與景觀效果的新型橋梁，具有反對稱美，打破了以往常規(guī)橋梁的制約。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于橋梁工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種新型大跨斜腿撐式鋼桁反拱橋及施工方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的反拱形上承式懸索橋主要由橋面板、主梁、立柱和主索組成，主索是主要承重構(gòu)件。由于結(jié)構(gòu)特點和穩(wěn)定性要求，適用于跨徑不大的山區(qū)峽谷或水面落差較大、對通航要求不高的河流中，對地形要求較高。反拱形上承式懸索橋整體剛度小，抗風穩(wěn)定性不佳，不能適用于更大跨徑，具有局限性。

傳統(tǒng)的斜腿剛構(gòu)橋，是采用斜腿與主梁固結(jié)的型式來支撐橋梁結(jié)構(gòu)，主梁一般采用混凝土箱梁結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)自重較大，尤其主孔自重作用下有較大的彎矩和軸力，過大的重量對主梁結(jié)構(gòu)不利，也會增大斜腿的軸力和彎矩。

傳統(tǒng)的鋼桁架拱橋是指中間用實腹段，兩側(cè)用拱形桁架片構(gòu)成的拱橋，桁架拱片是主要承重結(jié)構(gòu)，由上下弦桿、腹桿、實腹段組成。雖然鋼桁架拱橋整體性好，但是桁架桿件纖細、模板復雜、實腹段混凝土澆筑和吊運要求高，而且桁架受彎部位和剛結(jié)點容易產(chǎn)生裂縫。

傳統(tǒng)的鋼桁架組合梁由主桁架、平縱聯(lián)、橫聯(lián)、橋面板組成的空間結(jié)構(gòu)，除大跨度鋼桁架組合梁支點處設(shè)置為變高空間桁梁外，一般桁架均按等高度設(shè)計，等高度梁符合審美要求，但是由于跨中一般彎矩較大，弦桿和橋面板應力均較大，結(jié)構(gòu)整體撓度也較大，有必要根據(jù)彎矩包絡(luò)圖，采用變高度主桁架，來提高結(jié)構(gòu)的整體性能。

新型大跨斜腿撐式鋼桁反拱橋，借鑒鋼桁架組合梁的受力模式和特點，把懸索橋、拱橋、剛構(gòu)橋、組合梁的結(jié)構(gòu)優(yōu)點融為一體，反設(shè)拱形變截面鋼桁組合梁，形成反拱造型，將鋼桁架弦桿形成的主拱受力體系作為主要橋跨受力結(jié)構(gòu)，既可發(fā)揮結(jié)構(gòu)受力優(yōu)勢與高強材料優(yōu)勢，又避免了傳統(tǒng)桁架拱橋占用橋面空間的缺點，尤其是在特殊橋位處，具有鮮明的特點。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種新型大跨斜腿撐式鋼桁反拱橋及施工方法，利用鋼桁架主拱作為主跨結(jié)構(gòu)，其自重較小，適宜反拱形式布置，斜腿撐和邊跨與峽谷地形完美結(jié)合，與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)、和諧，因此本新型大跨斜腿撐式鋼桁反拱橋在一定地質(zhì)、地形條件下，是一種兼具結(jié)構(gòu)受力需求與景觀效果的新型橋梁，具有很好的應用前景。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下所述：

一種新型大跨斜腿撐式鋼桁反拱橋，包括剪刀撐體系、鋼桁反拱體系以及橋面板3，所述鋼桁反拱體系安裝于一組剪刀撐體系上，所述鋼桁反拱體系包括鋼桁主拱片和鋼橫梁，鋼桁主拱片之間通過鋼橫梁連接，在鋼桁反拱體系上安裝有橋面板3。

所述剪刀撐體系包括混凝土箱梁1與斜腿撐2，斜腿撐2與混凝土箱梁1之間呈40°～60°安裝，且混凝土箱梁2與斜腿撐3澆筑成為受力整體。

所述混凝土箱梁1為雙主梁形式的現(xiàn)澆箱梁，由縱梁1-1與橫梁1-2組成，縱梁1-1為變高度箱形梁。

所述鋼桁主拱片由上弦桿4、主拱圈5以及腹桿6組成，所述腹桿6安裝于上弦桿4和主拱圈5形成的圓拱內(nèi)。

所述主拱圈5線形為二次拋物線，矢跨比在1/12～1/6之間。

所述鋼橫梁包括由橫梁上弦桿7、橫梁下弦桿8以及橫梁腹桿9組成，鋼橫梁之間通過下平聯(lián)11連接。

本發(fā)明還提供了一種新型大跨斜腿撐式鋼桁反拱橋的施工方法，包括

S1：施工基礎(chǔ)地錨；