[实用新型]大型轮辐索式摩天轮桥

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种桥梁，特别涉及一种大型轮辐索式摩天轮桥。

背景技术

摩天轮一般是对100米以上超大型观览车的称呼，英文为：Giant Wheel，是圆盘带动载客的轿厢绕水平轴慢速回转的游乐设备。乘客坐在摩天轮慢慢的往上转，可以从高处俯瞰四周景色。作为一种游乐场机动游戏，与云霄飞车、旋转木马合称有“乐园三宝”的美誉。由于设备车轮般的造型和庞大的占空面积、因此摩天轮一直成为游乐园和城市标志性的景观。目前，摩天轮越来越多地受到各大城市青睐，成为创造特殊景观、具有地标意义的建筑设计。表1中列出了目前世界上高度超过100m的摩天轮。

表1世界依直径排名的摩天轮一览表

摩天轮主要由支架、主轴、转盘、轿厢几部分组成。支架是支承整个摩天轮的主要受力构件，通常采用矩形或圆形钢管，多对称设置，也有根据地势及施工工艺单面设置的，如“伦敦眼”；主轴即摩天轮的旋转主轴，同时转盘也通过主轴与支架相连；转盘是摩天轮最重要的、也是最能体现摩天轮特色和技术含量的部分；轿厢又称观缆车座舱，均匀布置在转盘四周，供游人乘坐在高空观景之用，它的稳定和平衡与观景游客的舒适性直接相关。根据转盘结构型式的不同摩天轮分为以下三种：柔性(全钢索结构，以伦敦眼为代表)、半刚性(桁架钢索混合型结构，以上海锦江乐园摩天轮为代表)和全刚性(全桁架结构，以南昌之星和日本多座摩天轮为代表)三种。

钢桁架是主要承受横向荷载的空腹式受弯构件。同实腹梁相比，当跨径较大时，它具有用钢量省，刚度大，制造、运输、拼装方便，能够根据荷载情况和使用条件制成各种不同的外形等特点。钢桁架的应用范围十分广泛，尤其是下承式钢桁架梁桥；此外悬索桥的加劲梁、斜拉桥的主梁、拱桥的拱肋等结构也常采用钢桁架。到二十世纪初期，随着人类活动范围的不断扩大和铁路运输的需求，对于跨越大江大河处，建造了大量的铁路和公、铁两用钢桁架桥梁。目前，我国钢桁架桥基本上是铁路或者是公、铁两用桥，但在城市桥梁建设方面应用钢桁架桥是非常有限的，因此，如何提高钢桁架桥在城市桥梁方面的设计水平是促进我国公路建设发展面临的一个具有现实意义的课题。

公开号为CN101158143，公开日是2008年4月9日的中国实用新型专利申请中公开了一种双层桥面组合桁梁桥，由上层混凝土桥面板、钢结构腹杆和下层混凝土桥面板组成。其上下层桥面均采用混凝土桥面板，上下层桥面均主要承受车辆荷载；上下层混凝土桥面板既作为承受车辆荷载的桥面板板使用，同时作为桁梁的上、下弦部件参与结构的整体受力。钢结构腹杆由斜腹杆和竖腹杆组成，将上、下层混凝土桥面板连成整体，用于抵抗桁梁桥的剪力。由上述技术方案实现的双层桥面组合桁梁桥存在的不足之处是：桥梁的上下层混凝土桥面板不仅仅在横向受力体系中承担行车道板的作用，也是纵向受力体系中主桁架的上、下弦杆，即结构主桁仅剩钢腹杆承担剪力，上、下弦杆都用混凝土板代替，钢腹板与混凝土板交接处受力复杂，由于其传力路径不清晰、不明确，从而不能获得高的安全系数，而且施工难度较大。

公开号为JP2005139834(A)，公开日为2003年11月10日的日本专利中公开了一种摩天轮桥，该摩天轮桥包括跨越河流的桥梁结构、摩天轮和塔架，其桥轮结构为一体。其中，桥梁结构中的主桥采用门式刚架体系的斜拉桥结构形式，所述主桥包括主跨与引桥之间有跨钢桥，摩天轮位于主桥主跨中央，摩天轮包括辐射状拉索与轮缘桁架，其轮盘为钢桁架结构，由预应力索与中心轮轴的轮毂拉结成整体；斜拉桥主塔为倒Y字形钢结构刚架(即通常所称的倒Y架)，倒Y架根部为铰接，所述斜拉桥主塔由相互成120度的三条直线箱型结构组成，每个倒Y架的交点处设置六对呈放射状的吊索(即桥面斜拉索在两侧倒Y架的交点处汇集)，该吊索吊起主桥主跨结构。所述摩天轮的中心轮轴(旋转轴)设置在上述的倒Y架顶部的刚架横梁上。上述技术方案是利用桥梁结构支承摩天轮的荷载，实现了在桥上建摩天轮，以有效地利用河流上的空间及桥梁结构。上述技术方案中的门式刚架体系横向刚度较弱；倒Y架根部铰接，对于横向刚度不利；倒Y架对两端的推力靠桥面平衡，增加了桥面的负担；倒Y架的刚架横梁既是桥梁的主要受力构件，又是摩天轮的中心转轴的支承，存在结构受力不明确的隐患，而且桥梁和摩天轮之间的相互影响较大，另外，由于该刚架横梁的双重受力，不但摩天轮旋转主轴的直径很大，而且轴承外径会更大，给摩天轮桥的加工和装配均带来巨大风险。

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