[发明专利]鱼脊梁结构的部分斜拉桥

说明书

技术领域

本发明涉及一种斜拉桥，特别涉及一种鱼脊梁结构的部分斜拉桥。

背景技术

部分斜拉桥是具有非常柔性加劲梁的斜拉桥和梁高非常高的梁式桥之间的一种过渡性的桥梁，梁高位于它们之间，斜拉索较正规斜拉桥少，且主塔较矮。该桥型具有斜拉桥和梁式桥的双重特性，因此称之为“部分斜拉桥”，也就是说在结构总体抗力中斜拉索只起部分作用而不是全部作用，其“部分”的程度与斜拉索刚度和加劲梁刚度的比值有关。

一般来讲，连续梁以受弯、受剪来承受竖向荷载，斜拉桥以梁的受压和索的受拉来承受竖向荷载，而部分斜拉桥由于采用了拉索的形式，如图1所示，部分斜拉桥通过索40、塔30的高度将体外预应力筋移出梁体10，使其与梁体10形成了一个水平夹角。一方面，通过水平方向的分力形成偏心弯矩来帮助梁体10受力，起到了预应力筋的作用；另一方面，通过竖直方向的分力抵消了梁体的重力，在梁体10上形成了许多弹性支点，减小了梁体的“跨度”，起到了斜拉索的作用，所以它以梁的受弯、受压和索的受拉来承受竖向荷载。另外，其适用跨度也介于梁式桥和斜拉桥之间。

然而，目前传统部分斜拉桥因其结构特性，却存在以下问题：

控制建筑高度的梁高较柔性加劲梁的正规斜拉桥高，对于建筑梁高有受限要求(如通航要求、接线要求、桥长要求)的桥梁总体布置，比如，如需增大跨径，必须先增加桥梁的梁高，这样就势必要增加引桥的长度及相应的工程造价等，且不利与横向规划道路工程的衔接。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供一种受力性能优越，且建筑控制高度小的鱼脊梁结构的部分斜拉桥，其包括：一主梁、若干桥塔，各所述桥塔的锚固端或鞍座区设于所述主梁上，及若干设置于所述主梁与所述桥塔之间的斜拉索，其特征在于，所述部分斜拉桥还包括若干与所述桥塔一一对应的立墙，所述立墙为鱼脊墙，所述主梁为等高箱式桥面板，各所述桥塔的柱杆均嵌置于对应的所述鱼脊墙内，并且各所述桥塔的柱杆顶部从所述鱼脊墙中伸出，各所述斜拉索的一端张拉并锚固于所述主梁，另一端锚固于所述桥塔的顶部或连续通过鞍座区。

本方案在桥面上增加鱼脊墙作为主受力构件，是对传统大跨变高度预应力混凝土连续梁桥型的一种突破与改进。另外，本方案不仅具有传统部分斜拉桥的所有优点，而且桥身的结构刚度大，桥塔受力更为合理，桥梁横断面由等高箱式桥面板和变高鱼脊墙两部分组成，负弯矩处呈受力合理的倒T形，鱼脊墙身兼桥塔的功能，截面大，压弯性能更优。

在一些实施例中，所述鱼脊墙的形状呈等腰三角形。

在一些实施例中，所述鱼脊梁结构的部分斜拉桥为双塔三跨式鱼脊梁结构的部分斜拉桥，所述部分斜拉桥的桥塔的数量为两个，所述部分斜拉桥的跨径数量为三个。本方案是根据实际工程和受力等需要确定的。

在一些实施例中，所述鱼脊梁结构的部分斜拉桥为多塔多跨式鱼脊梁结构的部分斜拉桥，所述部分斜拉桥的桥塔的数量为多个，所述部分斜拉桥的跨径的数量为多个。同上，本方案是根据实际工程和受力等需要确定的。

在一些实施例中，所述鱼脊墙为沿所述等高箱式桥面板的横断面的中部设置的单片鱼脊墙。

在一些实施例中，所述鱼脊墙包括两片分别设置在所述等高箱式桥面板的两侧的鱼脊墙。

在一些实施例中，所述鱼脊墙包括三片沿横桥向为同高度的鱼脊墙，三片所述鱼脊墙沿横桥向等间隔地设置于所述主梁上。本实施例中的横桥向是指沿所述部分斜拉桥的横断面方向。

在一些实施例中，所述部分斜拉桥的鱼脊墙包括三片沿横桥向为不同高度的鱼脊墙，三片所述鱼脊墙沿横桥向等间隔地设置于所述主梁上。本实施例中的横桥向是指沿所述部分斜拉桥的横断面方向。

在一些实施例中，所述鱼脊墙与所述等高箱式桥面板为一体成型的混凝土结构。全混凝土结构，养护方便。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实施例。

本发明的有益效果：

本发明采用组合的鱼脊梁除了具备传统大跨混凝土梁的优点外，还具有以下优点：

1)、有利于工程总体布置：

大幅度减少了纵断面设计控制高度，从而大大减小了引桥的长度，减少了工程规模。

2)、受力性能优异

主梁横断面由等高箱式桥面板和变高鱼脊墙两部分组成，负弯矩处呈受力合理的倒T形，鱼脊墙可根据受力要求加高，主要受力的预应力钢束被封闭浇筑在鱼脊墙内，提高结构刚度和截面抗弯抗剪效率。

3)、耐久性能良好：

结构的特点解决了传统的大跨变高度混凝土连续梁桥运营期间下挠开裂的隐患。