[发明专利]一种曲线塔异形斜拉桥及其施工方法

说明书

本发明公开了一种曲线塔异形斜拉桥及其施工方法，其中斜拉桥包括主梁、主塔、斜拉索和斜腿，主梁包括边跨梁与主跨梁，边跨梁采用混凝土箱梁，主跨梁采用钢箱梁；主塔设置为关于桥梁对称中心线对称的两肢，每肢主塔分别包括上塔柱和下塔柱，主塔在纵桥向朝主跨侧弯曲，横桥向朝桥梁对称中心线弯曲；上塔柱采用钢结构，下塔柱采用混凝土结构；下塔柱的底端与承台刚性连接；斜拉索包括边跨斜拉索、主跨斜拉索；斜腿包括以桥梁对称中心线对称的两肢，各肢斜腿的下端与承台刚性连接，上端与主梁通过混凝土浇筑为一体。本发明，采用斜腿和主梁固结分担承载力，同时边墩、承台也能提高载荷能力，结构体系合理，施工方便，经济性好。

技术领域

本发明涉及斜拉桥领域，具体涉及一种曲线塔异形斜拉桥及其施工方法。

背景技术

随着经济快速发展，人们对桥梁的要求不断提高，已从单纯的交通功能提升到景观需求上，一座优美的桥梁无疑会大幅提高城市的景致。斜拉桥跨越能力大，结构轻巧优美，造型千姿百态，塔、索、梁组合多样，为设计的构思提供了广阔的变化空间，可以适应多种不同的使用要求与桥址自然条件，因此得到越来越广泛的应用。

斜拉桥主要由主塔、斜拉索、主梁组成。主塔主要为钢筋混凝土结构，也有部分斜拉桥采用钢塔。斜拉索主要为平行钢丝和钢绞线两种型式。主梁主要采用预应力混凝土结构、结合梁和钢箱梁结构。

桥塔作为斜拉桥的主要承重构件和最突出的构造物，在满足结构受力的基础上，其造型成为全桥景观设计的重点。目前跨度大于500米的斜拉桥，桥塔均为H形、钻石形、A形、倒Y形或独柱形等直线塔，如俄罗斯岛大桥、苏通大桥、昂船洲大桥、鄂东大桥、多多罗大桥、诺曼底大桥等。既有的跨度200米左右的斜塔斜拉桥桥塔造型也多为直线且向河岸侧倾斜，如西班牙Alamillo桥、长沙洪山庙桥、哈尔滨太阳岛桥等。

直线型桥塔虽然传力直接流畅，符合斜拉桥的结构受力的基本原则，但直线型桥塔造型稍显单调突兀，失之于曲线的圆润，且不能实现更好的亲水效果，景观效果有限。

有鉴于此，急需对现有的曲线塔斜拉桥的结构进行改进，以方便施工，提高桥梁体系的合理性和强度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的曲线斜拉桥的结构具有不易施工、结构体系合理性欠缺的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种曲线塔异形斜拉桥，包括：

主梁，包括边跨梁与主跨梁，边跨梁的长度小于主跨梁，边跨梁采用混凝土箱梁，主跨梁采用钢箱梁，边跨梁的两端置于边墩上；

主塔，设置在所述边跨梁和所述主跨梁之间，且设置为关于桥梁对称中心线对称设置的两肢，每肢所述主塔分别包括上塔柱和下塔柱，所述主塔在纵桥向朝主跨侧弯曲，横桥向朝桥梁对称中心线弯曲；所述上塔柱采用钢结构，下塔柱采用混凝土结构，所述上塔柱和所述下塔柱之间通过钢混结合段连接成整体；所述下塔柱的底端与承台刚性连接；

斜拉索，包括分别用于连接所述边跨梁、所述主跨梁和所述主塔的边跨斜拉索、主跨斜拉索；

斜腿，包括以桥梁对称中心线对称设置的两肢，各肢所述斜腿的下端与承台刚性连接，上端与所述主梁通过混凝土浇筑为一体。

在另一个优选的实施例中，所述主塔的中轴线在纵桥向和横桥向的投影均为曲线，由一条圆曲线或由多条圆曲线相切拼接而成，所述圆曲线的公式为：

纵桥向：(X-A_Z1)²+(Z-B_Z1)²＝R_Z1²；……；(X-A_Zi)²+(Z-B_Zi)²＝R_Zi²；