[实用新型]带有抛物线拱形塔帽的空间混合索网悬索桥的筒中筒桥塔

说明书

本实用新型提供一种带有抛物线拱形塔帽的空间混合索网悬索桥的筒中筒桥塔，筒中筒人字形塔柱的顶部设置带有刚性系杆的抛物线拱形塔帽，巨型斜撑一端锚固于筒中筒人字形塔柱的腰部，巨型斜撑支撑于抛物线拱形塔帽的拱脚，形成球拍状桥塔结构。承重钢丝缆索搁置于筒中筒人字形塔柱之上，碳纤维空间索网锚固于抛物线拱形塔帽之上，增强悬索桥空间刚度，两组缆索协同工作。采用矩形钢管混凝土角柱和格栅管式双钢板混凝土组合剪力墙构成筒体结构，筒中筒人字形塔柱由外筒结构、核心筒结构和若干道刚性横隔板组成。新型桥塔结构具有结构刚度大、抗风稳定性好、立面造型丰富和抗震能力强等优点，可以作为4000米级超大跨径的空间索网悬索桥的桥塔结构。

技术领域

本实用新型涉及桥梁工程领域，涉及一种超大跨径桥梁的悬索桥桥塔结构，尤其涉及一种带有抛物线拱形塔帽的空间混合索网悬索桥的筒中筒桥塔结构。

背景技术

随着交通事业的发展，现代悬索桥的跨径纪录不断刷新，在不久的将来，人类将建造4000米级超大跨径的海峡悬索桥。

随着悬索桥跨径的增加，悬索桥的宽跨比不断减少，悬索桥结构日趋轻柔化，超大跨径悬索桥的空间刚度不断下降，对风的作用更加敏感，导致超大跨径悬索桥的抗风稳定性不断下降。

随着悬索桥跨径的增加，悬索桥桥塔高度不断增加，悬索桥超高桥塔是高耸结构，导致超大跨径悬索桥的高耸桥塔抗震性能问题日益突出。

传统的悬索桥门式桥塔结构，安装左右两股平行钢丝缆索，能承担跨径4000米悬索桥的竖向荷载，但是，由于竖向平行的缆索体系的侧向刚度和抗扭刚度差，不能满足4000米级超大跨径海峡悬索桥的抗风稳定性要求。

修建4000米级超大跨径的悬索桥，必须采用辅助碳纤维空间索网，提高超大跨径悬索桥的空间刚度，加强其抗侧刚度和抗扭刚度，提高其抗风稳定性，工程界热切期待超大跨径悬索桥的超高桥塔能有重大革新。

针对4000米级超大跨径索桥的桥塔革新要求，对传统悬索桥的桥塔进行改革，桥塔顶部设置巨型的抛物线拱形塔帽结构，增设辅助双曲抛物面碳纤维空间索网，提高超大跨径索桥的空间刚度，加强其抗风稳定性；采用格栅钢管式双钢板混凝土组合剪力墙筒中筒结构作为桥塔柱结构，确保超高桥塔结构的抗震性能，形成球拍状的超大跨径空间混合索网桥的筒中筒桥塔结构。

实用新型内容

技术问题：本实用新型提供一种结构刚度大、抗风稳定性好、立面造型丰富和抗震能力强的带有抛物线拱形塔帽的空间混合索网悬索桥的筒中筒桥塔，改革传统悬索桥桥塔，桥塔顶部设置巨型的抛物线拱形塔帽结构，增设双曲抛物面碳纤维空间索网，加强抗风稳定性，采用格栅钢管式双钢板混凝土组合剪力墙筒中筒结构作为桥塔柱结构，确保超高桥塔结构的抗震性能，建造4000米级超大跨径海峡悬索桥。

技术方案：本实用新型的一种带有抛物线拱形塔帽的空间混合索网悬索桥的筒中筒桥塔，包括筒中筒人字形塔柱和抛物线拱形塔帽，所述的筒中筒人字形塔柱由外筒结构、核心筒结构和若干道刚性横隔板等三者组成，悬索桥桥塔左右两侧均设置一个筒中筒人字形塔柱，所述的抛物线拱形塔帽由巨型抛物线拱、巨型刚性系杆和巨型斜撑等三者组成，巨型抛物线拱是采取两端悬臂外挑方式搁置在两个筒中筒人字形塔柱之上，巨型抛物线拱的两端拱脚由一根巨型刚性系杆相连，巨型斜撑的一端锚固于筒中筒人字形塔柱的腰部，巨型斜撑的另一端支撑于巨型抛物线拱21的拱脚处，两个筒中筒人字形塔柱之间设置若干道巨型连梁，形成球拍状的悬索桥桥塔结构，所述的桥塔的筒中筒人字形塔柱支撑于桥梁基础之上，悬索桥缆索体系分为承重钢丝缆索和碳纤维空间索网两组，承重钢丝缆索搁置于筒中筒人字形塔柱顶部，承担竖向荷载，碳纤维空间索网锚固于抛物线拱形塔帽之上，增强悬索桥的空间刚度，桥面系加劲梁悬挂于悬索桥缆索体系之下。

所述筒中筒人字形塔柱的外筒结构和核心筒结构均是由四个矩形钢管混凝土角柱和四榀格栅管式双钢板混凝土组合剪力墙组成，四个矩形钢管混凝土角柱设置于外筒结构和核心筒结构的四角部位，矩形钢管混凝土角柱之间焊接连接格栅管式双钢板混凝土组合剪力墙。