[发明专利]一种上承式铁路钢桁拱桥预拱度的设置方法

说明书

本发明公开了一种上承式铁路钢桁拱桥预拱度的设置方法，采用分别对拱上墩和拱上梁设置预拱度，避免了现有技术中对钢桁拱进行预拱度的设置，减小了钢桁拱圈设计难度和钢杆件制造难度，并且考虑了钢桁拱圈制造安装误差等对预拱度设置的影响，使得成桥及运营期间钢桁拱桥拱上梁的实际线形与理想线形更加一致，通过对所述拱上墩设置预拱度，有效对支点处进行设置，通过对所述拱上梁设置预拱度，有效对支点之间形成预拱度，综合考虑两部分的预拱度，设置方法科学合理可靠，有效解决了大跨度上承式铁路钢桁拱桥预拱度设置的难题，方法简单、实用，便于施工，利于获得拱上梁理想的线形，保障列车过桥的安全性和舒适性，值得大范围推广。

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，特别涉及一种上承式铁路钢桁拱桥预拱度的设置方法。

背景技术

桥梁预拱度的设置是为了消除桥梁恒载这个长期荷载引起的变形，同时，使桥梁在平时无静活载作用时保持一定的拱度。对于铁路桥梁来说，设置预拱度后能够减小列车活载下桥梁的下凹度，减小线路折角，提高列车过桥的安全性和舒适性，故铁路桥梁均需设置预拱度。

现有技术中的铁路钢桁梁（包括钢桁梁斜拉桥、钢桁梁悬索桥）的预拱度均设置在钢桁梁上，其具体设置方法是采取在弦杆拼缝处伸长或缩短弦杆拼缝，使弦杆的理论长度缩短，而腹杆长度不变，引起钢桁梁的上拱。这种设置方法对于直梁来说是合适的，但上承式铁路钢桁拱是一个曲梁，再加之一般为提篮式，钢桁拱圈的桁高、桁宽沿桥长方向均在变化，三维空间线形非常复杂，若预拱度设置在钢桁拱上，伸长或缩短弦杆的理论长度，会使得钢桁拱的线形更加复杂，加大拱圈设计难度和钢杆件制造难度，并且现有技术也没有考虑钢桁拱圈制造安装误差等对预拱度设置的影响，会增大拱上梁实际线形与理论线形的差值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中采用伸长或缩短弦杆的理论长度将预拱度设置在钢桁拱上，会使得钢桁拱的线形更加复杂，加大拱圈设计难度和钢杆件制造难度的上述不足，提供一种上承式铁路钢桁拱桥预拱度的设置方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种上承式铁路钢桁拱桥预拱度的设置方法，包含设置于每个拱上墩的第一预拱度，以及设置于拱上梁的第二预拱度。

采用本发明所述的一种上承式铁路钢桁拱桥预拱度的设置方法，采用分别对拱上墩和拱上梁设置预拱度，避免了现有技术中对钢桁拱进行预拱度的设置，减小了钢桁拱圈设计难度和钢杆件制造难度，通过对所述拱上墩设置预拱度，有效对拱上梁支点处进行设置，通过对所述拱上梁设置预拱度，有效对拱上梁支点之间形成预拱度，综合考虑两部分的预拱度，设置方法科学合理可靠，有效解决了大跨度上承式铁路钢桁拱桥预拱度设置的难题，使得拱上梁的线形能够消除恒载这个长期荷载引起的变形，并能在平时无列车作用时保持一定的拱度，本方法简单、实用，便于钢桁拱圈设计、制造、施工，利于获得拱上梁理想的线形，保障列车过桥的安全性和舒适性，值得大范围推广。

优选的，所述第一预拱度通过伸长对应的所述拱上墩来设置。

进一步优选的，所述第一预拱度通过公式△₁=δ_墩恒+δ_墩误+1/2δ_墩活确定，其中，△₁表示对应的所述拱上墩墩顶的竖向伸长值，δ_墩恒表示恒载下对应的所述拱上墩墩顶的竖向位移，δ_墩误表示钢桁拱圈制造安装误差下对应的所述拱上墩墩顶的竖向位移，δ_墩活表示活载下对应的所述拱上墩墩顶的竖向位移。

进一步优选的，对钢桁拱桥建立全桥模型，然后分别施加钢桁拱桥的自重一期恒载、桥面二期恒载及列车活载，并考虑所述钢桁拱圈的制造安装误差，计算出δ_墩恒、δ_墩误和δ_墩活。

进一步优选的，δ_墩误包含如下的计算步骤：