[实用新型]一种变截面梁与悬索组合桥梁结构体系

说明书

技术领域

本实用新型涉及主跨150～500m跨径的桥梁结构体系设计。

背景技术

变截面连续梁或连续刚构桥在50-120m跨度内是桥型方案比选的优胜者，但当主跨跨径进一步增大时，易于出现跨中下挠、腹板开裂等病害等问题，且桥梁造型简单，桥梁景观效果一般。

悬索桥跨越能力大，超1000m以上跨径的桥梁基本都是悬索桥，且桥梁造型美观，近年为市区城市桥梁方案设计所青睐，但悬索桥主梁多采用钢箱梁结构；主梁钢箱梁、主缆高强钢丝及大尺寸鞍座铸造费用高；先导索过河困难；主缆和吊杆安装需要布置猫道等临时设施，施工措施费用大，施工控制难度大。尽管悬索结构造型美观，但由于造价、施工难度等因素，在中等跨径桥梁中，悬索桥结构桥梁并未推广应用。

实用新型内容

本实用新型避免主跨150～500m上述桥梁结构体系不足之处，综合其优点，提供一种变截面梁与悬索组合桥梁结构体系，为150～500m跨径范围内桥梁设计提供一种更有竞争力的桥梁结构形式。

本实用新型为解决技术问题采用如下技术方案：

本实用新型变截面梁与悬索组合桥梁结构体系的特点是：所述桥梁结构体系是在两端桥墩上设置变截面主梁，在两端变截面主梁之间、位于主跨中部设置等截面主梁；在所述变截面主梁的墩顶上设置桥塔，在所述桥塔上的塔顶上设置鞍座，利用所述鞍座以及两端锚碇锚固结构架设悬索主缆，在所述悬索主缆的中段设置吊杆，所述等截面主梁由吊杆吊起，由所述鞍座、悬索主缆以及吊杆构成悬索系统，实现大跨度主跨。

本实用新型变截面梁与悬索组合桥梁结构体系的特点也在于：所述变截面主梁的结构设置用于承担自身恒载及活载，不考虑跨中部等截面主梁的荷载。

本实用新型变截面梁与悬索组合桥梁结构体系的特点也在于：两端锚碇及悬索系统的设置仅仅考虑等截面主梁的恒载及活载。

本实用新型变截面梁与悬索组合桥梁结构体系的特点也在于：所述等截面主梁与两端变截面主梁采用刚性连接或铰接连接。

本实用新型变截面梁与悬索组合桥梁结构体系的特点也在于：所述桥塔的高度取为 1/6～1/8的桥梁主跨跨径。

本实用新型变截面梁与悬索组合桥梁结构体系的特点也在于：所述悬索主缆采用钢绞线或平行钢丝组成索股；所述悬索主缆的两端锚固结构是采用地锚式锚固于两端锚碇内，或为自锚式锚固于桥梁主梁内，所述吊杆通过索夹与悬索主缆连接。

本实用新型变截面梁与悬索组合桥梁结构体系的特点也在于：所述悬索主缆的架设是以采用挂篮悬臂完成施工的变截面主梁为平台，逐根安装悬索主缆的各索股。

与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

1、本实用新型充分利用混凝土变高度梁根部梁高度大，抗弯、抗剪刚度大优势，发挥混凝土结构截面优势，并利用混凝土变截面梁经济优势；采用具有较高抗拉强度的悬索主缆和吊杆构成的悬索系统承担中部等截面主梁的自重，有效减小了跨中梁段由于距离桥墩距离大、力臂大、弯矩大而导致主梁墩顶受力较大，规避混凝土梁跨越能力有限、容易出现跨中下绕、裂缝缺陷，增大桥梁跨度。

3、本实用新型中悬索系统仅仅承担了跨中部分梁段的荷载，桥塔高度小，其悬索主缆、鞍座、以及锚固系统的材料性能和尺寸规格较同等跨度常规悬索桥小；悬索主缆及吊杆可采用常规钢绞线材料，悬索主缆和鞍座规格小，制作难度小，有效规避了常规悬索桥主缆系统造价高的缺陷。

4、本实用新型中桥塔和主缆系统的施工，可利用已经完成施工的变截面主梁为施工平台，规避了常规悬索桥临时猫道施工系统，大大降低施工造价、降低施工难度。

5、本实用新型中桥梁结构体系受力合理，综合了变截面梁桥、悬索桥桥梁外观造型优势，是主跨150-500m跨径一种更有竞争力的桥型方案。

附图说明

图1为本实用新型中地锚式变截面梁与悬索组合桥梁结构体系示意图；

图2为本实用新型中自锚式变截面梁与悬索组合桥梁结构体系示意图；

图3为本实用新型中变截面主梁受力简图；

图4为本实用新型中主跨中部等截面主梁受力简图；

图5a、图5b、图5c、图5d、图5e、图5f和图5g为本实用新型变截面梁与悬索组合桥梁结构体系施工流程图；

图中标号：1桥墩，2锚碇，3变截面主梁，4等截面主梁，5桥塔，6悬索主缆，7吊杆， 8鞍座。

具体实施方式