[发明专利]空间三叉张弦梁人行桥

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁建筑技术领域，特别涉及一种空间三叉张弦梁人行桥。

背景技术

张弦梁桥具有受力明确、自重轻等特点，其概念于20世纪80年代提出。张弦梁桥的结构体系较为简洁、主梁(桥面系)体量巨大，常规形式为设置具有一根主梁(单主梁)的简支梁，此种结构形式便于设计、施工及后期维护，在国内的桥梁工程中已有应用实例。

但是，张弦梁桥也有缺点：张弦梁结构的刚度小，主梁在活载作用下的挠度、桥面活载激振力作用下的加速度均较大。若张弦梁桥用于人行桥，则对过桥行人的振动舒适度有较大影响。

特别是,当主梁为三叉梁、主梁的交汇节点向上拱起、拉索平面线形“内凹”时，若采用常规张弦梁桥的结构体系，则存在下列问题：1)结构的整体刚度相对于单主梁结构减弱；2)结构在承受竖向荷载作用下的水平位移较大；3)行人过桥的振动舒适度问题较为严重。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的技术目的在于提供一种空间三叉张弦梁人行桥，改善现有结构在承受竖向荷载作用下的水平位移较大、行人过桥的振动舒适度问题较为严重等缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了一种空间三叉张弦梁人行桥，包括第一主梁、第二主梁和第三主梁，所述第一主梁、所述第二主梁和所述第三主梁的一端为交汇端，所述第一主梁、所述第二主梁和所述第三主梁的交汇端交汇于交汇节点，所述第一主梁、所述第二主梁和所述第三主梁的另一端为支承端，所述第一主梁、所述第二主梁和所述第三主梁的支承端分别通过第一固定支座、第二固定支座和第三固定支座支承于桥台；所述第一主梁中部和所述第二主梁中部之间设有第一拉索，所述第二主梁中部与所述第三主梁中部之间设有第二拉索，所述第三主梁中部和所述第一主梁中部之间设有第三拉索；所述交汇节点的侧壁设有三个耳板，三个所述耳板分别为第一耳板、第二耳板和第三耳板，所述第一耳板设置于所述第一主梁与所述第二主梁交汇处的交汇节点侧壁上，所述第二耳板设置于所述第二主梁与所述第三主梁交汇处的交汇节点侧壁上，所述第三耳板设置于所述第三主梁与所述第一主梁交汇处的交汇节点侧壁上；所述第一耳板与所述第一拉索之间设有第一连杆，所述第二耳板与所述第二拉索之间设有第二连杆，所述第三耳板与所述第三拉索之间设有第三连杆。

使用固定支座可以承受主梁在外荷载作用下产生的水平推力，可限制结构在承受竖向荷载作用下的水平位移，释放转动位移，令三叉张弦梁形成三点铰支的空间拱结构，可提升三叉张弦梁桥的整体刚度。

进一步地，所述第一主梁跨中内部设有第一锚固结构，所述第二主梁跨中内部设有第二锚固结构，所述第三主梁跨中内部设有第三锚固结构；所述第一拉索的两端分别锚固于所述第一锚固结构和所述第二锚固结构上，所述第二拉索的两端分别锚固于所述第二锚固结构和所述第三锚固结构上，所述第三拉索的两端分别锚固于所述第三锚固结构和第一锚固结构上。

进一步地，所述第一拉索、所述第二拉索和所述第三拉索均为平行钢绞线拉索，所述第一拉索、所述第二拉索和所述第三拉索安装后进行张拉。根据索结构应力刚化的原理，对三根拉索进行较大程度的主动张拉可有效提升三叉张弦梁桥的整体刚度，对拉索进行张拉的张拉力大小应当由桥梁设计师根据满足桥梁结构受力、刚度、稳定性等各项技术性能的要求来确定。

进一步地，所述第一拉索、所述第二拉索和所述第三拉索上分别设有第一拉索弯折点、第二拉索弯折点和第三拉索弯折点，所述第一拉索弯折点上设有第一转向器，所述第二拉索弯折点上设有第二转向器，所述第三拉索弯折点上设有第三转向器；所述第一连杆、所述第二连杆和所述第三连杆均设有上端铰接部和下端铰接部；所述第一连杆、所述第二连杆和所述第三连杆的上端铰接部分别与所述第一耳板、所述第二耳板和所述第三耳板铰接，所述第一连杆、所述第二连杆和所述第三连杆的上端铰接部均可在铅垂面转动；所述第一连杆、所述第二连杆和所述第三连杆的下端铰接部分别与所述第一转向器、所述第二转向器和所述第三转向器铰接，所述第一连杆的下端铰接部可在所述第一拉索两端的两个锚固点和所述第一连杆的上端铰接部构成的空间平面内转动，所述第二连杆的下端铰接部可在所述第二拉索两端的两个锚固点和所述第二连杆的上端铰接部构成的空间平面内转动，所述第三连杆的下端铰接部可在所述第三拉索两端的两个锚固点和所述第三连杆的上端铰接部构成的空间平面内转动。连杆的两端采用铰接的形式，释放了连杆的杆端弯矩，可降低三道主梁交汇节点的局部应力集中程度，可降低平行钢绞线拉索弯折点承受的局部弯矩。