[发明专利]系杆拱-T型刚构协作体系桥

说明书

技术领域

本发明属于建筑工程技术领域，涉及到桥梁工程中的桥梁的设计，特别涉及到大跨径桥梁的设计。 

背景技术

目前，拱桥形成的协作体系包括： 

1、拱梁组合体系将主要承受压力的拱肋和系梁组合起来共同承载，兼有拱桥跨越能力大和梁桥对地基适应能力强的两大特点，大大拓宽了拱式体系的适用范围，可为协作体系的运用的经典。 

2、桁架拱桥又可称作拱形桁架桥，为拱与桁架梁的协作体系。它的主要受力构件是桁架拱片，由上下弦杆、腹杆及实腹段组成。其拱脚处有推力，使跨间弯矩减小，跨中实腹段以受压为主，又具有拱的受力特点：各杆件主要承受轴向力，又具有普通桁架受力特点；且结构刚度大、质量小、节省材料，是一种受力合理且较为经济的协作体系。 

3、将桁架拱桥的上弦杆在墩顶至拱顶之间的适当位置断开，从断点至墩顶部形成悬臂析架梁，跨间两断点之间形成普通桁架拱桥，结构就成为了桁架梁与桁架拱的协作体系，称为桁架组合拱体系。桁架组合拱桥既保留了拱式推力结构的特性，又发挥了梁的特性。 

4、刚架拱桥则是拱桥与刚架梁桥的协作体系，该体系兼备梁式刚架特性和拱的特性。结构在弯矩较大的区域依靠拱脚推力产生内力矩平衡大部分弯矩，呈现拱的特性；而在其弯矩较小的区域(近端部)，以刚架梁的形式承载，呈现梁的特性，这样则合理地解决了桥梁构件中受力不均匀问题，可使桥梁各组成 构件变得匀称，且其具有构件少、质量小、刚度大施工简便、造价低、造型简洁美观等优点，己被广泛用于跨径25m～70m的桥梁。 

5、斜拉一拱协作体系在大跨度拱桥的悬臂拼装施工工程中得到了广泛的应用。斜拉索的设置大大减小了拱构件作为压杆的自由长度，减小了长细比；施工过程中可通过调整索力控制拱的挠度，既保证了结构的强度和稳定，又可保证拱轴线的线形。而真正的斜拉一拱协作体系也在加2002年建成的马来西亚Putrajaya桥中得到了实践，国内2006年建成的湘潭市湘江四大桥也采用了该种结构体系，但是在该种体系中，斜拉索与拱之间的传力并不明确，两者的变形不在同一水平，因此并未起到协作体系取长补短的作用。 

以上各种体系，除桁架组合拱体系外，均为拱和其他结构同时共同承担荷载，属于简单的结构组合，并没有真正的相互协作；而桁架组合拱体系，虽然实现了真实的协作，但是不能用于大跨径。 

发明内容

本发明的目的是提供一种系杆拱桥和T型刚构体系协作的桥型，以解决的拱桥用于大跨径桥梁的问题。 

本发明的技术方案是系杆拱的拱座支撑于T型刚构上，系杆拱与T型刚构主梁之间用牛腿相连，拱桥与T型刚构相互协作。 

本发明的具体步骤是： 

步骤1.施工桩基、承台、桥墩及桥台。 

步骤2.支架施工拱桥主梁和T型刚构主梁。搭设支架，分段吊装钢箱梁。在支架上浇筑T型刚构混凝土主梁及拱肋混凝土拱座。混凝土达到强度后，张拉T型刚构混凝土主梁预应力。 

步骤3.张拉各段钢拱肋临时系杆。 

步骤4.分段架设钢拱肋至合拢。架设扒杆提升系统，分段提升钢拱肋至合拢。 

步骤5.安装并张拉拱桥永久系杆，拆除各段钢拱肋临时系杆； 

步骤6.安装并张拉吊索； 

步骤7.施工桥面铺装、栏杆、照明附属工程。 

本发明的效果和益处是：系杆拱——T型刚构协作体系中，T型刚构采用混凝土材料，比同等跨径的斜拉桥或悬索桥工程造价低，适合于大跨径桥梁结构；采用拱体系，结构没有水平推力，对基础要求低。 

附图说明

附图是系杆拱-T型刚构协作体系立面示意图。 

图中：1拱肋；2横撑；3吊索；4拱座；5拱桥主梁；6T型刚构主梁；7系杆；8牛腿；9桥墩；10承台；11桩基。 

具体实施方式

以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。 

施工桩基、承台、桥墩及桥台完毕后，支架施工拱桥主梁和T型刚构主梁。分段架设钢拱肋至合拢，安装并张拉拱桥永久系杆，拆除各段钢拱肋临时系杆。安装并张拉吊索，最后施工桥面铺装、栏杆、照明附属工程。 

荷载等级：公路-I级。 

拱肋断面：钢箱断面。 

主梁截面：T型刚构主梁采用混凝土箱型截面，拱桥主梁采用钢箱梁截面。 

材料特性：拱肋采用Q345钢，T型刚构主梁采用C50混凝土，拱桥主梁采用Q345钢，吊索采用挤包护层扭绞型拉索，系杆采用挤包护层扭绞型拉索，墩、桩、承台采用C30混凝土。