[发明专利]一种增大立转式开启桥开启角度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种立转式开启桥的设计方法，尤其涉及一种增大立转式开启桥开启角的方法。 

背景技术

对于有大吨位船舶通过的水域环境中的立转式开启桥，要求桥梁开启时桥体的任何部位都不能侵入航道净空，要保证航道的通航净宽，通常有两种途径，一种是增加开启桥的悬臂长度，也就是跨径，这就增大了工程的规模，对动力系统和控制系统也提出了更高的要求；另一种方法是增大开启桥开启角度α，因为开启角度越大，越能保证通航净宽。现在为止，有记载的最大开启角度固定轴竖转式开启桥为伦敦塔桥，其最大开启角度为83度，而世界上最大跨度的竖转开启桥西班牙巴塞罗那桥的最大开启角度为75度，世界上最大跨度的单页竖转开启桥美国圣查尔斯铁路桥的最大开启角度仅为60度。尤其是在开启机械系统功率一定的情况下，如何增大开启桥悬臂开启角度是一个极大的挑战，如果开启角度不够，则整个桥梁体系无法成立，将不能满足河道通航的要求。 

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供一种增大立转式开启桥开启角的方法，为使开启桥开启角度尽量大，通过一系列措施调整开启桥主梁的质心轴与开启机械的枢轴重合，这样在开启到最大角度时，主梁迎风面所受风荷载产生的弯矩对机械的作用最小，从而通过增加开启角度来增宽通航净宽，同时，减少机械设备所承受的摩擦力和风荷载等活荷载产生的弯矩值，不但减少了机械损耗，节省了能源，而且还保证了开启桥的行车安全。 

为了解决上述技术问题，本发明一种增大立转式开启桥开启角的方法是在开启桥处于未开启状态时，整桥的侧立面作为XOY坐标面，枢轴中心作为坐标原点，将整桥质心设置在枢轴中心的正上方。 

进一步讲，本发明增大立转式开启桥开启角的方法中， 

由下列方程组得出整桥质心的纵坐标Y： 

X=ΣGi*Xi/ΣGiY=ΣGi*Yi/ΣGi]]>

式中：X为整桥质心的横坐标，X=0；i=1、2、3、4，Gi分别为整桥的箱梁、桥面铺装、枢轴和配重箱的重量，Xi分别为整桥的箱梁、桥面铺装、枢轴和配重箱质心的横坐标，Yi分别为整桥的箱梁、桥面铺装、枢轴和配重箱质心的纵坐标；由此得出，整桥质心相对枢轴中心的偏心距e=Y。 

与现有技术相比，本发明的有益效果是： 

由于城市道路交通要求桥梁在六级风范围内可以开启，所以立转式开启角的悬臂开启到最大角度时需要克服六级风的风荷载作用，此时为限制开启桥最大开启角度的最不利工况。本发明在开启桥液压动力系统额定功率一定的情况下，为使开启桥开启角度尽量大，通过调整开启桥整桥质心与开启系统的转动轴承重合，并将整桥质心设置在枢轴中心的正上方。这样在开启到最大角度时，整桥（主要包括箱梁、桥面铺装、枢轴和配重箱）自重产生抵抗风荷载的弯矩，这样就减小了对开启桥液压动力系统额定功率的要求，起到增加开启桥开启角度的作用，同时也减少了液压动力系统机械损耗，节省了能源，保证了开启桥开启状态的安全。 

附图说明

图1是本发明研究实例立转式开启桥主桥结构示意图； 

图2是本发明研究实例立转式开启桥开启85°时风速矢量图。 

图3是本发明研究实例立转式开启桥开启最大角度状态下开启桥重心位置示意图； 

图4是本发明研究实例立转式开启桥未开启状态下开启桥重心位置示意图； 

图中：1-箱梁，2-桥面铺装，3-枢轴，4-配重箱，α-开启角。 

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。 

如图1所示，本发明一种增大立转式开启桥开启角的方法，其主要思路是：在开启桥处于未开启状态时，整桥的侧立面作为XOY坐标面，枢轴中心作为坐标原点，将整桥质心设置在枢轴中心的正上方。 

由下列方程组得出整桥质心的纵坐标Y：