[发明专利]一种新型钢管混凝土拱桥及其施工方法

权利要求书

1.一种新型钢管混凝土拱桥，包括桥面系主梁、拱座、拱肋和横撑，其特征在于，所述桥面系主梁的桥头和桥尾分别对称设置多个拱座，且其横向面均匀设置多根吊杆，每根吊杆均分别连接拱肋，每条拱肋的横向面主要由拱肋平联杆、拱肋弦杆和拱肋腹杆构成日字形框架，两拱肋腹杆两端分别连接拱肋弦杆纵向端，拱肋弦杆横向端和拱肋腹杆中部分别连接拱肋平联杆，相邻拱肋之间分别通过横撑连接，每条拱肋的纵向面为拱形，且每条拱肋纵向两端端头分别固定在拱座上。

2.根据权利要求1所述的一种新型钢管混凝土拱桥，其特征在于，所述拱肋横向面还包括拱肋缀杆，所述拱肋平联杆为上拱肋平联杆、中拱肋平联杆和下拱肋平联杆，所述吊杆一端连接桥面系主梁，另一端连接至上拱肋平联杆，吊杆顶端两侧分别通过拱肋缀杆与中拱肋平联杆顶部两端连接，中拱肋平联杆底部两端分别通过拱肋缀杆连接吊杆与下拱肋平联杆相交处。

3.根据权利要求1所述的一种新型钢管混凝土拱桥，其特征在于，所述横撑包括横撑弦杆和横撑腹杆，两横撑通过多个横撑弦杆连接，多个横撑弦杆之间分别通过横撑腹杆连接，相邻的两横撑腹杆结构对称。

4.根据权利要求1所述的一种新型钢管混凝土拱桥，其特征在于，所述桥面系主梁的桥头和桥尾的横向面分别均匀设置多个防撞护栏和路灯，且两端还设置人行道护栏。

5.权利要求1至4任意一项所述的一种新型钢管混凝土拱桥的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)通过几何非线线、材料非线性和状态非线性的空间建立有限元模型，根据有限元模型的受力分析结果，在有限元模型中将桥头端至桥尾端的每条拱肋分别对称划分为多个吊装的节段；

(2)在预制场地，依次吊装桥头中侧拱肋的第一个节段、桥头右侧拱肋的第一个节段、桥头中侧拱肋第一节段与桥头右侧拱肋的第一个节段之间的横撑、桥头左侧拱肋的第一个节段、吊装桥头中侧拱肋第一节段与桥头左侧拱肋的第一个节段之间的横撑；

(3)在预制场地，依次对称地吊装桥尾中侧拱肋的第一个节段，桥尾右侧拱肋的第一个节段、桥尾中侧拱肋第一节段与桥尾右侧拱肋的第一个节段之间的横撑，桥尾左侧拱肋的第一个节段、吊装桥尾中侧拱肋第一节段与桥尾左侧拱肋的第一个节段之间的横撑；

(4)重复步骤(2)和步骤(3)，依次吊装新型铜管混凝土拱桥的其它拱肋节段，并完成拱肋合拢。

(5)灌注拱肋弦杆内混凝土和拱肋平联杆的混凝土、安装吊杆、安装桥面系、安装人行道护栏、安装防撞护栏、安装路灯和铺设桥面，并调整和优化吊杆索力。

6.根据权利要求5所述的一种新型钢管混凝土拱桥的施工方法，其特征在于，所述有限元模型用于模拟新型钢管混凝土拱桥各部件的构造尺寸和验算新型钢管混凝土拱桥的强度、刚度、稳定性、抗风性、抗震性和耐久性。