[发明专利]一种纵向V形索塔斜拉桥

说明书

本发明提供了一种纵向V形索塔斜拉桥，其特征在于斜拉桥索塔为V型构造，即由两根倾斜塔柱呈一定夹角的结构形式；倾斜塔柱间以拉索连接，同时两根塔柱分别通过拉索吊起主梁的主跨和边跨。本发明将倾斜塔柱的景观造型与合理的受力体系结合，形成一种全新的斜拉桥结构。在不影响行车道通行净空的同时产生丰富的立面造型，兼顾了桥梁功能和景观需求。

技术领域

本发明涉及桥梁结构设计技术领域，具体地说是一种纵向V形索塔斜拉桥。

技术背景

斜拉桥是由塔、梁、拉索三种基本构件组成的缆索承重体系。它是以加劲梁受压为主，索塔受压为主及斜拉索受拉的桥梁。所以斜拉桥的三个要素是索塔、构成桥面系的加劲梁、倾斜的拉索，倾斜拉索的一端锚固支撑加劲梁，另一端锚固于索塔。

斜拉桥作为一种极具创造性的桥型，以其便于悬臂施工、经济、多姿多态等优点，在桥梁设计竞赛中屡次战胜传统桥型，成为大跨度桥梁的方案首选。欧洲(德、法)纷纷开始兴起了斜拉桥的建设热潮。20世纪60、70年代后相继在日、美、中等世界范围内迅速推广，并呈现出不同的艺术或技术上的革新。时至今日，国内外对斜拉桥索塔形式的探索趋于停滞，斜拉桥索塔的横向形式较多，有单柱式、双柱式、门式、花瓶式、A形、倒Y形、宝塔式、钻石式等，而纵向形式较少，局限于单柱型、A型、倒Y型、圆型等，越来越难以满足广大人民群众日益提高的审美需求。

在现有技术中，斜拉桥多在横桥向做桥塔造型。当桥面较宽时，为避免侵入机动车道通行净空，倾斜的塔柱下需预留足够宽度，造成桥面空间浪费。而竖直的塔柱会增大桥塔横系梁的尺寸，产生笨重感，同时造成材料浪费。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足产，提供一种纵向V型索塔斜拉桥，以达到充分利用桥面锚索区宽度、兼顾桥梁功能和景观需求的目的。

为达上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种纵向V型索塔斜拉桥，索塔为V型构造，沿着纵桥向，由倾斜塔柱呈一定夹角组成，所述倾斜塔柱为主跨侧塔柱和边跨侧塔柱；主跨侧塔柱和边跨侧塔柱之间在桥面以上以塔柱间拉索连接，桥面以下连接成整体或分别伸入承台固结；主跨侧塔柱通过主跨拉索吊起主梁的主跨，边跨侧塔柱通过边跨拉索吊起主梁的边跨。

进一步地，所述V型索塔斜拉桥的横桥向可采用单索塔、双索塔或多索塔。

进一步地，所述V型索塔的主跨侧塔柱和边跨侧塔柱的横截面包括但不限于矩形、五边形、多边形、圆形、椭圆形、圆端矩形。主跨侧塔柱和边跨侧塔柱也可采用多构件复合截面，如桁架柱。

进一步地，所述V型索塔的主跨侧塔柱和边跨侧塔柱材质为钢材、混凝土、或新型轻质高强材料。

进一步地，所述V型索塔主跨侧塔柱和边跨侧塔柱根据受力需要可采用不同材料：主跨侧塔柱采用钢材，边跨侧塔柱采用混凝土或钢材内填混凝土形式，此优选方案可平衡主、边跨不平衡弯矩。

进一步地，可调节所述主跨侧塔柱和边跨侧塔柱的长度和倾角，以解决两塔柱不平衡问题。进一步地，所述V型索塔的主跨侧塔柱和边跨侧塔柱间夹角可优选在5-120度间进行调整。

进一步地，所述纵向V型索塔斜拉桥，从主跨至边跨存在三个拉索区，主跨密索以独立或交叉锚固形式过渡为塔柱间稀索，塔柱间稀索再以独立或交叉锚固形式过渡为边跨单索。

进一步地，所述主跨侧塔柱和边跨侧塔柱间连接的拉索为单根大编束拉索或多根拉索。

进一步地，所述V型索塔与主梁边跨连接的拉索，可采用单根大编束拉索，也可采用多根拉索。

进一步地，所述V型索塔的上拉索的锚固方式，采用塔柱两侧拉索直接锚固、交替交叉锚固，或索鞍式通过。