[發明專利]一種梁拱協作式矮塔斜拉橋及施工方法

在審

• 申請號: 202310119782.X
• 申請日: 2023-02-13
• 公開（公告）號: CN115976932A
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 宋濤;王保群;彭義
• 申請（專利權）人: 山東交通學院
• 主分類號: E01D11/04
• 分類號: E01D11/04;E01D2/04;E01D19/16;E01D21/10;E01D21/06
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 劉天柱

本發明公開了一種梁拱協作式矮塔斜拉橋及施工方法，解決了現有技術中橋梁跨越地震帶，對橋梁抗震性能要求高，但是矮塔斜拉橋重量大導致橋梁慣性力大，因此對橋梁抗震不利的問題，具體方案如下：一種梁拱協作式矮塔斜拉橋，包括包括若干橋墩，橋墩頂部設置橋塔，橋墩與橋塔之間橫向設置墩頂梁段，墩頂梁段兩側為梁拱協作交匯區；所述梁拱協作交匯區由上弦箱梁和下弦箱梁組成，上弦箱梁由墩頂梁段向兩側延伸而成，所述下弦箱梁由橋墩墩頂傾斜沿設定變化曲線延伸到連接上弦箱梁而成，上弦箱梁和下弦箱梁離開墩頂梁段設定距離形成梁拱協作交匯區，梁拱協作交匯區繼續向兩側延伸形成邊跨和中跨；上弦箱梁頂部通過斜拉索與橋塔連接。

技術領域

本發明涉及矮塔斜拉橋施工技術領域，尤其是一種梁拱協作式矮塔斜拉橋及施工方法。

背景技術

矮塔斜拉橋與常規斜拉橋最大區別在于主塔高度較低，主塔高度一般為主跨跨徑的1/8～1/12，其相當于常規斜拉橋的1/2～1/3。主梁截面形式一般采用連續體系梁橋的截面形式，主梁高度一般取主跨跨徑的1/35～1/45，橋梁整體結構剛度較大。矮塔斜拉橋的主梁與主塔采用拉索連接，受主塔高度制約，拉索角度較小，其角度一般為。矮塔斜拉橋以主梁受力為主，拉索受力為輔，拉索分擔絕大多數的汽車荷載等活載效應。

但是，在某些特殊地質條件下，如巖溶地區或黃陷區等地基承載能力不高的地區，必須盡可能減小梁體自重。而橋梁跨越河流或峽谷，勢必要求橋梁主跨跨度增大，導致梁體高度增大；橋梁跨越地震帶，對橋梁抗震性能要求高，但是矮塔斜拉橋重量大導致橋梁慣性力大，因此對橋梁抗震不利。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的是提供一種梁拱協作式矮塔斜拉橋，上弦箱梁和下弦箱梁離開墩頂梁段設定距離形成梁拱協作交匯區，上弦箱梁配合斜拉索承受拉力，下弦箱梁承受壓力，形成內力平衡，它充分利用梁、拱、索各自的優點，利用梁式結構的受彎性能、拱式結構的受壓特點以及索結構的受拉性能，具有良好的受力性能和抗震性能，同時減小了梁體根部的重量，可使得橋梁下部結構尺寸減小。

為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現：

一種梁拱協作式矮塔斜拉橋，包括若干橋墩，橋墩頂部設置橋塔，橋墩與橋塔之間橫向設置墩頂梁段，墩頂梁段兩側為梁拱協作交匯區；

所述梁拱協作交匯區由上弦箱梁和下弦箱梁組成，上弦箱梁由墩頂梁段向兩側延伸而成，所述下弦箱梁由橋墩墩頂傾斜沿設定變化曲線延伸到連接上弦箱梁而成，上弦箱梁和下弦箱梁離開墩頂梁段設定距離形成梁拱協作交匯區，梁拱協作交匯區繼續向兩側延伸形成邊跨和中跨；上弦箱梁頂部通過斜拉索與橋塔連接。

作為進一步的實現方式，所述橋墩底部設有基礎，橋墩與基礎之間設置承臺。

作為進一步的實現方式，所述梁拱協作交匯區邊跨側設置邊跨現澆段，所述邊跨現澆段底部設有邊墩，所述邊跨現澆段與所述梁拱協作交匯區之間形成邊跨和龍段。

作為進一步的實現方式，所述斜拉索、橋塔、梁拱協作交匯區形成一個T構，中跨處的相鄰兩T構之間形成中跨和龍段，T構與橋塔通過邊跨現澆段和邊跨和龍段相連接。

作為進一步的實現方式，所述基礎設置在地基承載力滿足要求的土層中，所述橋墩包括主墩，主墩與承臺剛性連接。

作為進一步的實現方式，所述上弦箱梁由墩頂梁段上緣向兩側延伸，上弦箱梁與墩頂梁段上緣剛接，上弦箱梁縱橋向線形與道路線形一致。

作為進一步的實現方式，所述下弦箱梁與墩頂梁段下緣剛接，所述梁拱協作交匯區關于橋墩中心線對稱。

作為進一步的實現方式，所述梁拱協作交匯區為一變高度的箱梁，箱梁底緣變化曲線與下弦箱梁線形一致。

一種梁拱協作式矮塔斜拉橋的施工方法，包括如下步驟：

實腹區進行對稱懸臂澆筑；