技术领域
[0001] 本实用新型属于建筑技术领域，涉及一种基于悬臂轻钢人行桁架桥的斜拉索结构体系。
背景技术
[0002] 钢结构
桥梁在我国人行桥领域应用甚广，而现代人行桥的发展趋势是朝着新结构、新材料、新技术、成为塑造城市景观因素的方向发展，传统的钢结构桥梁，主要存在以下几点问题：
[0003] 1.钢箱梁人行天桥梁高较高，两侧梯道过长；
[0004] 2.
铝合金材料材料价格高，且
弹性模量仅为钢材的三分之一，其广泛应用受到一定限制；
[0005] 3.现场浇筑施工带来的不确定性、施工时间的延长和建筑垃圾。
[0006] 目前国内外的轻钢结构主要应用在工业厂房、公共建筑中，很少在人行桥建设中使用，现有的钢结构人行桥大多使用重型钢，轻钢在人行桥领域的研究还有很大的空白。而现今市面上同类型的轻钢桥，存在的问题有：
[0007] 1.现场施工复杂；
[0009] 3.不考虑安装放置误差所带来的偏心受
力等荷载因素影响。
[0010] 在该背景下，提出使用冷弯薄壁型钢作为人行桥施工使用的材料，建立一种可以在工厂进行预先组装的人行桁架桥，符合建筑工业化的要求，但在具体实践中发现具有以下不足：
[0011] 1.跨间连接处较弱，悬臂端挠度较大；
[0012] 2.整体
刚度不足，整体稳定性较差，影响人行舒适度；
[0013] 3.侧向刚度不足，考虑侧向荷载时，欠缺稳定性。实用新型内容
[0014] 本实用新型的目的是针对上述
现有技术的不足，提供一种可行性较高、能显著提升大跨度桥梁竖向承载力，减小跨间连接处挠度，充分利用材料，抗弯力学性能强的类
斜拉桥的
桁架结构。
[0015] 本实用新型的目的至少通过如下技术方案之一实现：
[0016] 一种基于斜拉索结构的悬臂轻钢人行桁架桥连接体系，所述体系包括若干跨通过高强
螺栓连接的桁架人行桥，每跨所述桁架人行桥包括有由冷弯薄壁轻型钢和高强螺栓在现场拼装的
扶手桁架、步道桁架和支座，每跨桁架人行桥的两端均竖直地平行设置有两索塔，所述两索塔与相邻两跨扶手桁架的下
弦杆之间连接设置有若干斜拉钢索，形成桁架-索塔-斜拉钢索复合竖向加强连接结构体系。
[0017] 进一步地，所述扶手桁架的上下弦杆和腹杆的
腹板、所述步道桁架的左右弦杆上均设置有用于穿索的预留孔洞。
[0018] 进一步地，相邻的两跨桁架人行桥的步道桁架之间连接设置有步道过渡桁架，所述步道过渡桁架为设有对
角支撑的平行四边形，通过高强度螺栓连接与相邻的步道桁架相连接。
[0019] 进一步地，所述步道过渡桁架包括五根C型钢杆件，包括三腹杆、两弦杆，所述两腹杆两端嵌套在两平行设置的弦杆内，通过高强度螺栓连接，所述步道过渡桁架外侧两腹杆与相邻两步道桁架的腹杆的腹板之间通过高强度螺栓连接。
[0020] 进一步地，相邻的两跨桁架人行桥的扶手桁架之间设置有通过高强螺栓同时连接扶手桁架、步道过渡桁架的三角
镀锌板，所述三角镀锌板的外侧中部通过高强螺栓与所述索塔固定连接。
[0021] 进一步地，所述的索塔截面形状为工字型，由上至下设置有若干用于连接固定与之相连的相应斜拉钢索的预留孔洞。
[0022] 进一步地，所述支座通过底部连接件分别与索塔、三角镀锌板固定连接。
[0023] 进一步地，所述的底部连接件包括顶边、侧边和两
耳边，所述侧边通过螺栓连接工字型索塔的腹板，其中一侧耳边通过螺栓连接三角镀锌板底边翼缘，所述顶边通过高强螺栓连接所述支座。
[0024] 进一步地，所述支座包括若干独立的
法兰盘撑脚，所述法兰盘撑脚的一端栓接设置有与所述底部连接件的顶边相连接的第一法兰盘支座，另一端栓接设置有与地面
接触的第二法兰盘支座。
[0025] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
[0026] 该支撑体系结合桁架和索结构，桥体竖向挠度和侧向挠度减小，基频提高，有效提升整体稳定性，承载力得到提高，远离人行的
频率，人行舒适性提升；
[0027] 桁架单元使用Q235型冷弯薄壁型钢，腹杆两端嵌套进弦杆凹槽内，弦腹杆翼缘间使用高强螺栓连接，弦杆由多段弦杆件拼接而成，拼接部位使用
套管连接，安装方便；
[0028] 桁架结构通过在工厂制成预制构件，再运到现场进行拼装，有效降低了现场施工难度且避免了现场施工的不确定性；
[0029] 可在无大型机械设备的条件下完全依靠少数人力快速安装，降低安装难度，符合建筑工业化的要求,减少了现场构配件的使用，在维修方面更加方便,安全性较高，施工简单；
[0030] 以桁架作为受力主体，各杆件受力均以单向拉、压为主，通过对上下弦杆和腹杆的合理布置，可适应结构内部的弯矩和剪力分布。由于
水平方向的拉、压内力实现了自身平衡，整个结构不对支座产生水平推力。结构布置灵活；
[0031] 悬索结构通过索的轴向拉伸来抵抗外荷载(作用)，可以最充分地利用高强度钢材的承载能力，经济性好；
[0032] 每两跨之间使用桁架-索结构，桁架布置相同，结构简洁，整体美观大方；
[0033] 悬索结构施工比较方便，结构自重小，安装时无需大型起重设备和模板、
脚手架等，可以在现场安装在单跨桁架桥主体上，施工
费用相对较低；
[0034] 在桥梁边跨连接
位置添加索塔，形成类斜拉结构，减少边跨位置挠度，提高桥梁静力性能。
附图说明
[0035] 图1为本实用新型
实施例的西南等轴侧三维示意图
[0036] 图2为本实用新型实施例的扶手桁架正视图；
[0037] 图3为本实用新型实施例的扶手桁架和步道桁架弦杆连接套管直观图；
[0038] 图4为本实用新型实施例的两跨桥梁扶手桁架上弦杆连接套管直观图；
[0039] 图5为本实用新型实施例的两跨桥梁扶手桁架连接正视图；
[0040] 图6为本实用新型实施例的三角镀锌板直观图；
[0041] 图7为本实用新型实施例的步道过渡桁架俯视图；
[0042] 图8为本实用新型实施例的两跨桥梁步道桁架连接俯视图；
[0043] 图9为本实用新型实施例的扶手桁架上弦杆预留孔洞位置示意图；
[0044] 图10为本实用新型实施例的扶手桁架下弦杆预留孔洞位置示意图；
[0045] 图11为本实用新型实施例的扶手桁架腹杆预留孔洞位置示意图；
[0046] 图12为本实用新型实施例的步道桁架正视图；
[0047] 图13为本实用新型实施例的桁架桥侧视图；
[0048] 图14为本实用新型实施例的桁架桥正视图；
[0049] 图15为本实用新型实施例的底部连接件示意图；
[0050] 图16为本实用新型实施例的法兰盘支座示意图。
[0051] 图中：1-扶手桁架；2-步道桁架；3-斜拉钢索；4-索塔；5-扶手桁架上弦杆；6-扶手桁架下弦杆；7-第一套管；8-第二套管；9-三角镀锌板；10-步道过渡桁架；11-腹杆；12-弦杆；13-第一预留孔洞；14-第二预留孔洞；15-扶手桁架腹杆；16-穿索孔洞；17-步道桁架腹杆；18-步道桁架左右弦杆；19-第三预留孔洞；20-第四预留孔洞；21-底部连接件；22-顶边；23-侧边；24-耳边；25-独立法兰盘撑脚；26-第一法兰盘支座；27-第二法兰盘支座。
具体实施方式
[0052] 下面结合参考附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
[0053] 如图1所示，所述体系包括若干跨通过高强螺栓连接的桁架人行桥，每跨所述桁架人行桥包括有由冷弯薄壁轻型钢和高强螺栓在现场拼装的扶手桁架1、步道桁架2和支座，每跨桁架人行桥的两端均竖直地平行设置有两索塔4，所述两索塔4与相邻两跨扶手桁架的下弦杆之间连接设置有若干斜拉钢索3，形成桁架-索塔-斜拉钢索复合竖向加强连接结构体系。
[0054] 如图2所示，每一跨桥梁的扶手桁架上弦杆5由4根尺寸为3200mm的Q235型冷弯薄壁型钢使用第一套管7依次连接而成，总长为12715mm。扶手桁架下弦杆6由尺寸为3200mm、4885mm、3200mm的Q235型冷弯薄壁型钢使用第一套管7依次连接而成。如图3所示，第一套管
7为连接各弦杆杆件的构件，第一套管7的腹板尺寸为74mm，各弦杆的腹板尺寸为80mm，第一套管7嵌套在两段弦杆内，对齐预留孔洞，使用高强螺栓连接。
[0055] 如图4所示，两跨桥梁扶手桁架的上弦杆之间由第二套管8连接，第二套管8的腹板尺寸为86mm，弦杆的腹板尺寸为80mm，第二套管8嵌套在两段弦杆外。如图5所示，相邻的两跨桁架人行桥的扶手桁架1之间设置有通过高强螺栓同时连接扶手桁架1、步道过渡桁架10的三角镀锌板9，所述三角镀锌板9的外侧中部通过高强螺栓与所述索塔4固定连接。所述三角镀锌板9对齐第二套管8和过渡桁架10的预留孔洞，通过高强螺栓固定，连接两跨桥梁扶手桁架。如图6所示，所述三角镀锌板9边长1830mm，底边翼缘开孔用于连接法兰底部连接件与第一法兰盘支座。
[0056] 如图7所示，相邻的两跨桁架人行桥的步道桁架2之间连接设置有步道过渡桁架10，步道过渡桁架10为一个对角支撑的平行四边形，所述步道过渡桁架10包括五根C型钢杆件，包括三腹杆、两弦杆12，所述两腹杆11两端嵌套在两平行设置的弦杆12内，通过高强度螺栓连接。如图8所示，所述步道过渡桁架10放入两桥之间，步道过渡桁架10外侧两腹杆与相邻两步道桁架2的腹杆的腹板之间通过高强度螺栓连接。
[0057] 如图9、10所示，扶手桁架上下弦杆的腹板分别设置有穿索的若干第一预留孔洞13和第二预留孔洞14，每一个第一预留孔洞13和第二预留孔洞14的直径为20mm。以弦杆其中一端为参照，扶手桁架上弦杆5的第一预留孔洞13距离该一端的距离依次为471.5mm、1061.6mm、1744.3mm、2507.3mm、10259.1mm、11024.6mm、11709.8mm、12302.8mm，所述扶手桁架下弦杆6的第二预留孔洞14距离该一端的距离依次为842.5mm、2442.5mm、4042.5mm、
7242.5mm、8842.5mm、10442.5mm。
[0058] 如图11所示，出于穿索的需要，在扶手桁架腹杆15的腹板设置有若干穿索孔洞16，直径为20mm，所述穿索孔洞16的位置如图11所示。
[0059] 如图12所示，步道桁架左右弦杆18由7根尺寸为1600mm的Q235型冷弯薄壁型钢使用第一套管7依次连接而成，总长为11200mm。所述步道桁架腹杆17在实际使用中直接承受人行荷载，与步道桁架左右弦杆18通过高强螺栓相连，步道桁架2与扶手桁架1的连接方式为步道桁架的弦杆腹板与扶手桁架腹板内侧翼缘使用高强螺栓连接。出于穿索需要的考虑，在步道桁架左右弦杆18的腹板处预留孔洞位置，上下弦杆设置若干第三预留孔洞19，与该弦杆左端的距离依次为550.6mm、1958.2mm、3383.4mm、4824mm、6300.8mm、7741.8mm、9167.6mm、10575.7mm，第三预留孔洞19的直径为20mm。
[0060] 如图13所示，在两跨桥梁扶手桁架连接三角镀锌板9中部外侧设置横截面为工字型的索塔4，索塔翼缘与三角镀锌板9及第二套管8通过高强螺栓紧密相连，对齐预留孔洞，底部对齐三角镀锌板底部，并分别通过斜拉钢索3连接索塔4和相邻两跨扶手桁架1的下弦杆，以减小桥梁边跨挠度。在每个索塔4上端沿竖直方向设置若干第四预留孔洞20，每个第四预留孔洞20的直径20mm，连接固定与之相连的相应斜拉钢索3，所述斜拉钢索3直径为10mm。如图14所示为斜拉钢索3连接具体位置，所述三角镀锌板9和索塔4设置对应螺栓孔洞。
[0061] 如图15所示，所述支座通过底部连接件21分别与索塔、三角镀锌板9固定连接。
[0062] 所述的底部连接件21包括顶边22、侧边23和两耳边24，所述侧边23通过螺栓连接工字型索塔4的腹板，其中一侧耳边24通过螺栓连接三角镀锌板9底边翼缘，所述顶边22通过高强螺栓连接所述支座。
[0063] 如图16所示，所述支座包括若干独立的法兰盘撑脚25，所述法兰盘撑脚25的一端栓接设置有与所述底部连接件的顶边22相连接的第一法兰盘支座26，另一端栓接设置有与地面接触的第二法兰盘支座27，用于支撑索塔。
[0064] 在施工过程中，各杆件、斜拉钢索、玻璃均在工厂内进行生产，运输至施工场地后拼装成桁架—索复合结构桁架桥。现场拼装过程如下：
[0065] 1、如图2、图12所示，将单独的弦、腹杆杆件通过第一套管7和高强螺栓拼装成单榀桁架，连接扶手桁架1和步道桁架2，组成轻钢桥骨架，将两跨桥梁步道桁架和扶手桁架分别通过步道过渡桁架10和第二套管8、三角镀锌板9连接，索塔4和三角镀锌板9通过高强螺栓相连，将底部连接件21接至三角镀锌板9和索塔4下方，底部连接件21侧边23通过螺栓连接工字型索塔4的腹板，一侧耳边24通过螺栓连接三角镀锌板9的底边翼缘，在顶边22安装第一法兰盘支座26；
[0066] 2、斜拉钢索3
自上而下穿入，依次穿过索塔4顶端的各预留孔洞、扶手桁架上弦杆5的第一预留孔洞13和腹杆的穿索孔洞16、以及步道桁架弦杆的第三预留孔洞19，最后连接扶手桁架下弦杆6的第二预留孔洞14，以此为一个单元，每单元内斜拉钢索3两端为自由状态，使用钢套筒对自由端固定；
[0067] 3、吊装施工时，先在桁架桥
捆绑临时吊装架，利用机械将桥体吊起到一定高度，使得独立法兰盘撑脚25可以垂直落下，人工调整撑脚对准螺旋桩轴线以
定位，随后人工搬动撑脚，在桥体下落的同时搬动撑脚到
指定位置，至合适高度时与第二法兰盘支座27连接，拆除吊装架，完成单跨桁架桥的吊装操作。
[0068] 本实施例中，该新型适用于轻型钢结构人行天桥的斜拉钢索竖向连接加强体系，提高了轻钢人行桥的竖向整体稳定性，同时降低了边跨连接处的竖向挠度，提高了连接处的连接强度和人行舒适性，施工简单，易于安装，美观大方，符合建筑工业化的整体要求。
[0069] 本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的
基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何
修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型
权利要求的保护范围之内。
