[发明专利]一种四索面同向回转斜拉索-悬索协作体系桥梁

说明书

本发明涉及一种四索面同向回转斜拉索‑悬索协作体系桥梁，包括桥塔、锚碇、主梁、斜拉索、悬索、吊索等。中跨采用四索面拉索和吊索，交叉吊索区转化为双索面拉索和吊索；边跨主体采用四索面全斜拉型式，尾端交叉吊索区采用双索面拉索和吊索，形成悬吊辅助跨；桥塔塔顶设置空间双悬索鞍座，其下分层设置斜拉索同向回转鞍座，形成套箍承压结构。由此，构造出一种结构合理，优势互补的多重协作体系桥梁。本发明提升了桥梁整体刚度，实现了体系平顺融合，系统解决了体系交界处桥面锚固繁杂、主梁压力间断、边吊索和斜拉索尾索应力幅高的传统问题，根本改变了桥塔锚索区的应力状态，表现出巨大的技术经济优势。

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，尤其是涉及一种四索面同向回转斜拉索-悬索协作体系桥梁。

背景技术

斜拉索-悬索协作体系桥梁将斜拉索和悬索两种结构相互协作，进行优势互补，是一种特别适合于大跨径尤其是超大跨径的新思维桥型。

这类构思出现很早：远至1883年，将斜拉索-悬索混合使用的罗布林体系即已被提出；后至1938年，将斜拉索-悬索分别使用的狄辛格体系也发展面世。但至今，这一优势技术在国内外仍鲜有实用。

究其原因，总是表现在人们对斜拉索-悬索协作体系桥梁提出的几个传统质疑上。一是结构外形上存在间断性，景观造型不佳；二是内力上存在间断性，主梁斜拉部分为压弯构件，悬索部分为纯弯构件；三是结构中拉索、吊杆受力不明确，施工中斜拉、悬索部分难协调，算不清！四是斜拉、悬索交界区吊杆应力幅大，可能引起疲劳，或出现压力而退出工作。

二十一世纪，中国的桥梁建造事业正取得快速发展，先后建成了多座超大跨径的斜拉桥和悬索桥。这些大桥的修建，凝聚了我国桥梁工作者多年的技术成果，增强了我国建造超大跨桥梁的信心。

但也应看到，中国的超大跨径桥梁也进入关键阶段，软基、深水、强风等自然条件制约日益凸显，斜拉桥或悬索桥已不能满足工程的需求，而斜拉索-悬索协作体系桥梁，则显示出力学和经济上的优越性。但由于上述质疑的存在，对这一桥型进行技术发展和工程应用的消极现象至今尚未得到改变。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种四索面同向回转斜拉-悬索协作体系桥梁。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种四索面同向回转斜拉索-悬索协作体系桥梁，包括桥塔、锚碇、主梁、斜拉索、悬索、吊索，所述桥塔为单柱式桥塔，在主梁上设有两根，所述锚碇位于主梁两端，主梁上两根桥塔之间的中间区域为中跨，中跨的两侧为交叉吊索区，交叉吊索区与桥塔之间为四索面全斜拉索区，桥塔与主梁两个端部之间的区域为边跨，边跨包括边跨主体区与交叉吊索区，其中边跨主体区靠近桥塔，交叉吊索区靠近主梁的端部，

所述斜拉索绕过桥塔后固定在主梁上，所述悬索绕过桥塔固定在锚碇上，所述吊索上端固定在悬索上，下端固定在主梁上，

中跨采用四索面斜拉索和吊索结构，中跨两侧的交叉吊索区自然转化为双索面斜拉索和斜吊索结构，中跨与相邻的交叉吊索区平顺融合，克服了结构外形间断、主梁内力间断问题；

在边跨的边跨主体区采用四索面全斜拉索结构，在边跨的交叉吊索区采用双索面斜拉索和吊索结构，边跨的交叉吊索区形成局部刚度加强的悬吊辅助跨，解决了边跨不设置辅助墩，活载变形大，尾索应力幅高的特殊问题。

本发明中，所述主梁为由分体钢箱拼接成的主梁。斜拉索、悬索、吊索均设计为空间结构，结构整体刚度提升，活载变形和应力幅偏大现象得到全面控制。

桥塔的塔顶设置有悬索鞍座，所述悬索从悬索鞍座穿过。

桥塔从悬索鞍座往下分层设置所述斜拉索用同向回转鞍座。

桥塔同一高度处设置有两个交叉设置的同向回转鞍座。