[实用新型]独塔斜拉连续刚构组合桥

说明书

技术领域：

本实用新桥型涉及桥梁，尤其涉及一种大跨度独塔斜拉连续刚构组合桥。

背景技术：

斜拉桥作为索支承的柔性结构，受铁路桥梁列车荷载、行车安全性和旅客乘坐舒适性等各方面的严格限制，其应用于铁路桥的机遇和可能性比公路桥小，据统计，目前世界上已建各种斜拉桥有三百余座，而铁路和公铁两用斜拉桥仅二十余座。由于受横向刚度限制，大跨度桥梁需要较大的梁宽，而单纯铁路轨道由于其所需要的桥梁宽度较小，因而单纯铁路斜拉桥跨度较小。目前单纯铁路斜拉桥的最大跨度是1977年建成的贝尔格莱德萨瓦河桥，主跨253.70m，主梁为连续钢箱结构。国外混凝土主梁最大跨度的单纯铁路斜拉桥为日本第二千曲川桥，主跨2×133.9m，双线铁路，塔墩梁固结，H形独塔，竖琴形密索。国内已建成单纯铁路桥仅两座：大秦线大里营桥和湘贵线红水河大桥。大里营桥1997年建成，主跨40.75+50.0m，为塔梁墩固接，2跨连续槽形梁，独塔双索面，竖琴形斜拉板桥。红水河大桥1981年建成，主桥为48+96+48m预应力混凝土斜拉桥，塔梁固接，双塔双索面，竖琴形斜拉桥。总体而言，跨度较小。

预应力混凝土连续刚构桥体系具有结构整体性能好、抗震性能强、结构受力合理、桥型简洁明快等特点，在国内外工程实践中得到广泛采用。国外如澳大利亚主跨260m的Gateway公路桥和葡萄牙主跨250m的杜罗河双线铁路新桥等；国内主跨270m的广东虎门公路大桥辅航道桥，以及在建主跨268m苏通专用航道桥、主跨260m重庆鱼洞长江大桥以及主跨330m重庆石板坡桥(主跨为钢一预应力砼组合体系)等。同样受铁路桥梁列车荷载、行车安全性和旅客乘坐舒适性等各方面的严格限制，铁路连续刚构桥跨度均较小，在建和已建的有主跨168m攀枝花铁路专用线金沙江大桥、南昆铁路主跨128m清水河大桥等单线桥及温福铁路主跨145m白马河大桥和宜万铁路128m渡口河大桥双线桥。但是，受混凝土收缩、徐变以及荷载等因素影响，许多大跨连续刚构桥，运营中不同程度出现了跨中下挠的问题，困扰了超大跨预应力混凝土连续刚构的进一步发展。

独塔斜拉连续刚构组合桥将大跨预应力混凝土连续刚构和斜拉桥两种结构体系有机结合在一起，很好的解决了结构刚度、列车走行性、抗风抗震性、抗疲劳性能等诸多关键技术。梁体自重主要由梁部承担，施工过程中斜拉索协助主梁悬臂浇筑，承担部分恒载，二期恒载及活载由组合桥式结构共同承担。通过斜拉索对跨中的加强作用，改善了连续刚构整体长期变形和受力状态，从而保证梁体线形。

目前尚未见有独塔斜拉连续刚构组合桥的相关研究报导，仅在广东肇庆主跨283m西江桥和四川攀枝花主跨200m金沙江桥的相似桥梁，但均为独塔斜拉一T构协作体系。

发明内容：

本实用新型的目的是将大跨预应力混凝土连续刚构桥和斜拉桥两种结构体系有机结合在一起，组成新的独塔斜拉连续刚构组合桥，使其具有良好的受力性能、合理的技术经济指标、丰富的景观效果。

为实现上述目的，本实用新型桥型采用如下技术方案：独塔斜拉连续刚构组合桥，包括主梁1、索塔2、斜拉索3、边主墩4和主墩5，其特征是所述主梁为预应力混凝土连续刚构结构；在索塔左右两边设有分别与索塔左右两边的主梁连接的斜拉索；所述索塔、主梁和主墩相互刚性连接，边主墩与主梁刚性连接。

在上述方案中，所述斜拉索与索塔及主梁连接方式可以为单索面或双索面形式。

在上述方案中，所述索塔可以为混凝土或钢结构桥塔。

本实用新型主要是以主梁受力为主，辅以斜拉索受力的组合结构体系。梁体自重主要由梁部承担，施工过程中斜拉索协助主梁悬臂施工。独塔斜拉连续刚构组合桥创新技术关键在于充分发挥了连续刚构和斜拉桥两种体系的相互作用、共同受力的特性，体现了以下一些结构优点：

(1)与一般斜拉桥相比，主梁具有较大的梁高和刚度，分配较大的荷载和内力，斜拉索索应力幅较小，基本不存在疲劳问题，是一种刚性梁柔性索体系。

(2)由于斜拉索对跨中主梁的加劲作用，将部分恒载及活载通过斜拉索传至索塔，然后直接传至地面，因而与同跨度的连续刚构桥相比，有效降低了主梁跨中及支点处高度，主梁截面尺寸也得到减小，减轻了主梁自重，改善了组合结构整体长期变形和受力状态，保证结构线形。

(3)与相同主跨连续刚构、斜拉桥相比，独塔斜拉连续刚构组合桥经济性能更优。

(4)独塔斜拉连续刚构组合桥较好地满足了铁路桥梁对结构刚度、列车走行性、抗风抗震性、抗疲劳性能等诸多关键技术的严格要求。

(5)对于施工而言，采用连续刚构悬臂施工，较斜拉桥牵索挂篮方便简单。