[发明专利]一种曲线变宽钢桁拱桥及其设计方法

说明书

本发明涉及桥梁建设技术领域，具体涉及一种曲线变宽钢桁拱桥及其设计方法。该钢桁拱桥包括：两片间隔设置的主桁，每片主桁包括多根依次连接的弦杆，每根所述弦杆均包括间隔设置的内侧腹板和外侧腹板；其中，在钢桁拱桥的所有曲线变宽弯折处，对应位置的所述弦杆的内侧腹板和外侧腹板在纵桥向上均设有两个间隔设置的弯折点，所述内侧腹板和外侧腹板对应位置的弯折点形成一弯折面，两个所述弯折面之间的弦杆用于连接铅锤竖杆。本申请能够解决现有技术中曲线范围内主桁弦杆及竖杆均需弯折，导致设计及制造难度加大的问题。

技术领域

本发明涉及桥梁建设技术领域，具体涉及一种曲线变宽钢桁拱桥及其设计方法。

背景技术

钢桁拱桥造型宏伟、承载力强、刚度大，已广泛应用于大跨度桥梁结构中。钢桁拱桥通常由两片或多片主桁、主桁间连接系及桥面系组成。主桁包含上下弦杆及腹板。主桁形式一般有“米”型、“N”型、“三角”型，钢桁拱桥一般采用“N”型。

传统钢桁拱桥中，为便于设计制造，拱桥范围内的线路中心线一般为直线，主桁采用与线路中心线平行布置，即主桁间距不发生变化，也即桥面宽度不变。但由于现在城市建设的快速发展，大跨度连续钢桁拱桥两侧边跨经常面临着与既有路衔接问题，很难保证其桥跨范围内的线路中心线为直线，桥面宽度做到等宽。

常规方法去实现“N”型桁式连续钢桁拱桥曲线变宽，有两种：第一种是让主桁中心间距一次性拉开到需要的最大间距来保证桥面宽度，主桁平面呈“八”字型，这样主桁面内的所有杆件均无需弯折，但桥面产生了较大浪费；第二种是让主桁中心线在线路为曲线的范围内，按桥宽边线为基准进行以直代曲，主桁在节点处弯折，这样桥梁宽度得以准确保障，但曲线范围内主桁弦杆及竖杆均需弯折，设计及制造难度加大。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种曲线变宽钢桁拱桥及其设计方法，能够解决现有技术中曲线范围内主桁弦杆及竖杆均需弯折，导致设计及制造难度加大的问题。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一方面，本发明提供一种曲线变宽钢桁拱桥，包括：

两片间隔设置的主桁，每片主桁包括多根依次连接的弦杆，每根所述弦杆均包括间隔设置的内侧腹板和外侧腹板；

其中，在钢桁拱桥的所有曲线变宽弯折处，对应位置的所述弦杆的内侧腹板和外侧腹板在纵桥向上均设有两个间隔设置的弯折点，所述内侧腹板和外侧腹板对应位置的弯折点形成一弯折面，两个所述弯折面之间的弦杆用于连接铅锤竖杆。

在一些可选的方案中，弦杆上的两个所述弯折面之间均设有过渡横隔板，所述过渡横隔板的两端分别连接所述内侧腹板和外侧腹板。

在一些可选的方案中，以所述曲线变宽弯折处的钢桁拱桥中心线的角平分线或者法线与所述弦杆中心线的交点做弦杆中心线的法线或角平分线，在弦杆中心线的法线或角平分线上设置过渡横隔板。

在一些可选的方案中，横桥向两根对应的所述弦杆之间设有桥面板，两块对应的过渡横隔板之间设有过渡横梁，以所述过渡横隔板与弦杆内侧的交点和所述钢桁拱桥中心线在所述曲线变宽弯折处的对应点做连接线，所述过渡横梁设置在所述连接线上。

在一些可选的方案中，每根所述弦杆的两个弯折面为所述过渡横隔板在其法线方向两侧偏移设定距离后的平面，每根所述弦杆的两个弯折面位置均设有定位隔板。

在一些可选的方案中，所述过渡横隔板的两端分别设有用于连接所述过渡横梁的横向连接件，以及连接人行道钢桥面板的横向连接件。

另一方面，本发明提供一种曲线变宽钢桁拱桥的设计方法，包括以下步骤：

根据钢桁拱桥中心线和两侧桥梁结构的设计宽度确定所有弦杆的中心线；