[发明专利]胡克桥

说明书

本发明公开一种胡克桥，主要由主梁、刚性斜杆、平衡杆、腹杆、立柱组成；所述的主梁的两端与立柱相连；所述的刚性斜杆包括刚性外斜杆和刚性内斜杆；所述刚性外斜杆的底端与立柱相连，刚性外斜杆的中部与主梁相连，在刚性外斜杆的的顶端之间设置平衡杆；所述刚性内斜杆的顶端连于刚性外斜杆与平衡杆的相接处，刚性内斜杆的底端与主梁相连；在主梁与平衡杆之间设置腹杆形成中间双层桁架；在主梁、刚性斜杆与立柱之间设置腹杆形成三角桁架；所述中间双层桁架与三角桁架采用桁式结构连接。本发明明显减少主梁的计算跨径，提高了主梁中部的抗弯能力，减少主梁中部的内力及变形，提高了斜腿的承载能力，增强了结构的整体性。

技术领域

本发明属于桁架桥，具体涉及了一种胡克桥。

背景技术

桁架桥是一种以桁架为上部结构主要承重构件的桥梁，桁架桥一般由主桥架、上下水平纵向联结系、桥门架和中间横撑架以及桥面系组成。在桁架中，弦杆是组成桁架外围的杆件，包括上弦杆和下弦杆，连接上、下弦杆的杆件叫做腹杆，按腹杆方向不同分为斜杆和竖杆。弦杆和腹杆所在的平面就叫做主桁平面。

自十九世纪末以来，相继建立起梁的定力和结构分析理论，推动了桁架桥的发展，并出现多种形式的桥梁。1857年由圣维南在前人对拱的理论、静力学和材料力学研究的基础上，提出了较完整的梁的理论和扭转理论。在这个时期连续梁和悬臂梁的理论也建立起来。桥梁桁架分析（如华伦桁架和豪氏桁架的分析方法）也得到解决。19世纪70年代后经德国人K.库尔曼、英国人W.J.M兰金和J.C.麦克斯韦等人的努力，结构力学获得很大的发展，能够对桥梁各构件在荷载作用下发生的应力进行分析。这些理论的发展，推动了桁架、连续梁和悬臂梁的发展。

钢桁架桥以其跨越能力强、施工速度快、承载能力强、耐久性好普遍应用于铁路桥梁。长期以来，由于钢材价格高，材料养护费用高，钢桁架桥梁在公路领域应用较少。近年来，随着我国炼钢水平的提高，国产的钢材品质已经完全能满足结构安全的需要，同时随着钢结构防腐技术的提高，钢结构桥梁越来越多的在公路工程领域得到应用。

相比较我国当前100m左右中等跨径常用的桥型如连续梁、系杆拱、矮塔斜拉桥等结构，钢桁架桥梁虽然建筑成本高，但刨去成本控制的因素，钢桁架桥具有以下的几点优越性：第一点，建筑高度低，由于钢桁架结构主桁主要由拉杆和压杆构成，对杆件截面的抗弯刚度要求不大，因此钢桁架的建筑高度由横梁控制，在桥梁宽度不是非常大时可极大的降低桥梁建筑高度，尤其适用于对桥梁建筑高度有严格限制的桥梁；第二点，施工周期短，速度快。钢桁架施工可在工厂制作杆件，运到现场拼装成桥，可采用顶推和支架拼装等方法，这使它在很多工期较紧的工程（如重要道路的桥梁改建）和跨越重要道路的跨线桥上成为桥型首选之一；第三点，随着钢结构防腐技，钢桁架桥的耐久性大为提高，同时钢材作为延性材料，结构安全性较混凝土桥高。正因为钢桁架桥梁的这几方面的优点，桁架桥梁成为特定条件下的经济而合理的桥型选择。

根据我国的交通发展需求，桥梁建设依然十分必要，对桥梁的设计、建造和养护等方面进行创新有着积极意义，特别是在桥梁结构体系方面，寻求力学性能更好、造价更为经济的桥梁结构，对节约资源、实现可持续发展有着巨大的推动作用。

发明内容

本发明的目的在于减小桁架桥的计算跨径，提出了一种胡克桥。解决方案是基于三角形稳定性原理来提高桥梁的整体性能。本发明明显减少主梁的计算跨径，提高了主梁中部的抗弯能力，减少主梁中部的内力及变形，提高了斜腿的承载能力，增强了结构的整体性。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种胡克桥，主要由主梁、刚性斜杆、水平杆、腹杆、立柱组成；所述的主梁的两端与立柱相连；所述的刚性斜杆包括刚性外斜杆和刚性内斜杆；所述刚性外斜杆的底端与立柱相连，刚性外斜杆的中部与主梁相连，在刚性外斜杆的的顶端之间设置平衡杆；所述刚性内斜杆的顶端连于刚性外斜杆与平衡杆的相接处，刚性内斜杆的底端与主梁相连；在主梁与平衡杆之间设置腹杆形成中间双层桁架；在主梁、刚性斜杆与立柱之间设置腹杆形成三角桁架；所述中间双层桁架与三角桁架采用桁式结构连接。