[發明專利]一種豎曲線上曲線變寬的板桁組合結構及其設計方法

有效

• 申請號: 202110530062.3
• 申請日: 2021-05-14
• 公開（公告）號: CN113279315B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 袁毅;吳陽;彭最;易倫雄;張必準;張先蓉;黃煌;汪金輝;趙興亞
• 申請（專利權）人: 中鐵大橋勘測設計院集團有限公司
• 主分類號: E01D2/00
• 分類號: E01D2/00;E01D6/00
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 何偉

本發明涉及橋梁工程技術領域，具體涉及一種豎曲線上曲線變寬的板桁組合結構及其設計方法。該板桁組合結構包括兩根間隔設置的弦桿以及設置在其間的鋼板梁，按照節間間距在板桁組合結構中心線上設置特征點，在板桁組合結構的曲線變寬彎折處，通過特征點做法線得到與初始弦桿中心線的弦桿中線交點，將弦桿中線交點連接作為最終弦桿中心線，在弦桿中線交點處做最終弦桿中心線的法線或角平分線，并在最終弦桿中心線的法線或角平分線上設有弦桿節點橫隔板，以弦桿節點橫隔板與弦桿內側腹板的交點和板桁組合結構中心線上的對應特征點做連接線，在連接線上設有節點橫梁。能夠解決現有技術中現有的板桁組合結構不適用于曲線變寬的鋼桁拱橋的問題。

技術領域

本發明涉及橋梁工程技術領域，具體涉及一種豎曲線上曲線變寬的板桁組合結構及其設計方法。

背景技術

在市政橋梁建設項目中，跨江節點橋梁承擔著重要的景觀功能，其中板桁組合的鋼桁結構橋梁以其獨特的景觀造型受到越來越多的關注。常規的板桁組合鋼桁結構橋由于受力的需要，主桁桿件位于同一個平面內、橋梁中心線位于直線段內，但市政橋梁有時受到江河兩岸密集住宅或商業的限制，無法保證橋梁線路完全位于直線范圍內。橋梁寬度受線路中心線線形指標及兩岸接線條件的制約進而可能出現非對稱曲線變寬。跨江節點橋梁豎曲線的設置，給曲線變寬的板桁組合拱橋帶來了更大的難度。

在中小跨度或橋面很窄的板桁組合的鋼桁結構橋中，可以有意將上下游主桁桁間距加寬，來適應這種曲線變寬的線路需求，橋梁結構仍保持主桁共面、橋面結構對稱。但在大跨度、寬橋面、線形變化劇烈的鋼桁結構橋中明顯是不經濟的。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種豎曲線上曲線變寬的板桁組合結構及其設計方法，能夠解決現有技術中現有的板桁組合結構不適用于曲線變寬的鋼桁拱橋的問題。

為達到以上目的，本發明采取的技術方案是：

一方面，本發明提供一種豎曲線上曲線變寬的板桁組合結構，包括：

兩根間隔設置的弦桿以及設置在兩根所述弦桿之間的鋼板梁，其中，按照桁架橋梁結構的節間間距在板桁組合結構中心線上間隔設置多個特征點，在所述板桁組合結構的曲線變寬彎折處，通過板桁組合結構中心線上的特征點做法線得到與初始弦桿中心線的弦桿中線交點，將弦桿中線交點連接作為最終弦桿中心線，在弦桿中線交點處做最終弦桿中心線的法線或角平分線，并在所述最終弦桿中心線的法線或角平分線上設有弦桿節點橫隔板，以所述弦桿節點橫隔板與弦桿內側腹板的交點和所述板桁組合結構中心線上的對應特征點做連接線，在所述連接線上設有節點橫梁。

在一些可選的方案中，所述板桁組合結構中心線為橋梁線路設計中心線。

在一些可選的方案中，所有所述板桁組合結構中心線上的特征點與兩側所述最終弦桿中心線上對應點之間高差均相等。

在一些可選的方案中，所述弦桿在弦桿節點橫隔板間設有弦桿節間橫隔板，且所述弦桿節間橫隔板與所述最終弦桿中心線垂直。

在一些可選的方案中，所述鋼板梁在標準節間長度等分點處均設有節間橫梁，所述節間橫梁位于過標準節間長度等分點的所述板桁組合結構中心線的法線上，且所述節間橫梁的兩端與兩側的所述弦桿節間橫隔板對應。

在一些可選的方案中，所述鋼板梁與兩側的所述弦桿通過橫向連接件連接。

在一些可選的方案中，所述弦桿為箱型結構。

另一方面，本發明提供一種豎曲線上曲線變寬的板桁組合結構的設計方法，包括以下步驟：

根據板桁組合結構的中心線和兩側橋梁結構的設計寬度確定兩側的初始弦桿中心線；