[实用新型]一种钢管混凝土蛋曲线拱形桥塔的短边跨斜拉桥结构

说明书

一种钢管混凝土蛋曲线拱形桥塔的短边跨斜拉桥结构，依据蛋形曲线方程，火工煨弯加工变截面钢管节段，顶部钢管直径细，底部钢管直径粗，施工现场焊接拼装成型，形成变截面蛋曲线形钢管拱肋，吊装蛋曲线形钢管拱肋就位，在钢管内灌注高强混凝土，形成钢管混凝土蛋曲线拱形桥塔。将左右两个向外倾斜的钢管混凝土蛋曲线拱形桥塔就位于斜拉桥基础之上，在桥塔塔顶安装空间斜拉缆索网和斜拉扭背索网，采用悬臂施工方法安装桥面加劲梁，直到桥面合拢，形成一种钢管混凝土蛋曲线拱形桥塔的短边跨斜拉桥。相比于尖尖塔顶的钢管混凝土抛物线拱形桥塔，钢管混凝土蛋曲线拱形桥塔造型独特优美，拱脚收拢，减少了基础尺寸，顶部宽阔，空间斜拉索发散布置，景观效果更佳，布置空间缆索更加方便。

技术领域

本发明属于桥梁工程领域，涉及一种斜拉桥结构的建造技术，尤其涉及一种钢管混凝土蛋曲线拱形桥塔的短边跨斜拉桥结构。

背景技术

随着斜拉桥设计施工技术的进步，随着斜拉桥景观性要求的提高，斜拉桥桥塔的结构形式呈现多样化。

抛物线拱形桥塔是斜拉桥桥塔结构的重大改进，抛物线拱形桥塔造型漂亮，深受工程师喜爱，其运用越来越广泛，但是，抛物线拱形桥塔也存在着一些不足之处。

其一，抛物线拱形桥塔拱脚底部两腿之间距离分开过大，两腿不收拢，导致支撑桥面的连系梁跨径过大，导致桥塔基础面积增加。

其二，抛物线拱形桥塔顶部是高高尖尖形状，抛物线拱形桥塔结构的空间斜拉缆索不能有效地散开布置，空间斜拉缆索景观效果不明显，影响了抛物线拱形桥塔斜拉桥结构的景观效果。

针对斜拉桥的抛物线拱形桥塔的改进需求，依据蛋形曲线方程，采用火工煨弯制作工艺，弯曲变截面钢管节段，拼装焊接成型，钢管内灌注高强混凝土，形成钢管混凝土蛋曲线拱形桥塔，其造型漂亮美观，蛋曲线拱形桥塔拱脚腿部收拢，减少了拱脚处连系梁跨度，减少了桥塔基础的面积，蛋曲线拱形桥塔顶部宽阔，三维空间缆索的景观效果更佳，散开的空间斜拉缆索结构体系大幅度提高了超大跨径斜拉桥的空间刚度，增强了空间缆索斜拉桥的颤振抗风稳定性。

由于城市建设用地紧张，城市斜拉桥通常采用短边跨斜拉桥结构方案，短边跨斜拉桥中间跨径大，两边跨径小，短边跨斜拉桥的边跨通常需要施加配重处理，短边跨斜拉桥的桥塔通常采用倾斜式斜拉桥桥塔形式，依靠倾斜塔身的自重力矩来平衡非对称短边跨斜拉桥的倾覆力矩，从而可以减少边跨配重材料的数量。

钢管混凝土蛋曲线拱形桥塔尤其适合城市短边跨斜拉桥的倾斜桥塔结构需求，蛋曲线拱形钢管混凝土倾斜桥塔吊装施工快捷，结构抗震性能好，蛋曲线拱形桥塔顶部宽阔，三维空间缆索的景观效果更佳，可在短边跨斜拉桥的边跨和倾斜桥塔之间可以形成漂亮的空间扭背索造型，其景观效果明显突出。

发明内容

技术问题：依据蛋形曲线方程，采用火工煨弯工艺弯曲变截面钢管，钢管内灌注混凝土，形成钢管混凝土蛋曲线拱形桥塔，其拱脚腿部收拢，桥塔顶部宽阔，造型漂亮美观，塔顶顶部散开布置的三维空间缆索的景观效果更佳，在两岸边跨和倾斜桥塔之间可形成漂亮的空间扭背索造型，新型桥塔尤其适合倾斜桥塔的短边跨斜拉桥。

技术方案：本发明的一种钢管混凝土蛋曲线拱形桥塔的短边跨斜拉桥结构，包括桥塔基础、钢管混凝土蛋曲线拱形桥塔、空间斜拉缆索网、斜拉扭背索网、桥面加劲梁、桥塔拱脚连系梁和斜拉桥边墩，其特征在于：左右两个向外倾斜的钢管混凝土蛋曲线拱形桥塔设置在短边跨斜拉桥的基础之上，空间斜拉缆索网的上端分散锚固在钢管混凝土蛋曲线拱形桥塔拱顶的内侧，斜拉扭背索网的上端分散锚固在钢管混凝土蛋曲线拱形桥塔拱顶的外侧，桥面加劲梁穿过左右两个倾斜的钢管混凝土蛋曲线拱形桥塔的洞口，中间桥面加劲梁的梁段支承在左右两个桥塔拱脚连系梁之上，桥面加劲梁的两端支承在左右两个斜拉桥边墩之上，空间斜拉缆索网的下端斜拉拽住桥面加劲梁的中间跨梁段，斜拉扭背索网的下端斜拉拽住桥面加劲梁的边跨梁段。