一种悬吊斜拉组合结构桥 |
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申请号 | CN201010599253.7 | 申请日 | 2010-12-21 | 公开(公告)号 | CN102094383A | 公开(公告)日 | 2011-06-15 |
申请人 | 中铁大桥勘测设计院有限公司; | 发明人 | 杨进; 王忠彬; | ||||
摘要 | 本 发明 涉及一种悬吊斜拉组合结构桥。桥塔和预应 力 钢 筋 混凝土 箱梁或结合梁间设斜拉索,两端锚固于锚碇的主缆在桥塔顶固定,主缆与悬吊部分的中跨钢箱梁之间有常规吊杆,悬吊斜拉交汇处采用低应变拉杆,中跨钢箱梁与斜拉部分预 应力 钢筋 混凝土 箱梁或结合梁之间采用可移动的铰支承连接。采用本发明可有效控制荷载作用下主跨悬索、两端无吊索区段主缆的面内几何线形,使主缆在面内稳定;避免了悬吊、斜拉交汇附近处的吊杆、斜索出现疲劳问题;采用可移动的铰支承连接,可以消除活载负弯矩和高低气温变化对结构的不利影响;可大幅降低主缆、锚碇结构的材料用量。本发明结构科学合理、传力可靠、耐久适用、安全经济。 | ||||||
权利要求 | |||||||
说明书全文 | 一种悬吊斜拉组合结构桥技术领域背景技术[0002] 悬吊斜拉组合桥是一种缆索承重桥。由于悬吊、斜拉两部分的结合使用,使其具备诸多优点:悬吊、斜拉两部分主梁可采用不同材料,如斜拉部分采用预应力钢筋混凝土梁或结合梁,悬吊部分采用钢梁等,可改善结构性能,降低梁、缆、锚碇材料用量;悬吊部分主梁长度的减少也可以降低主缆索力,减小锚碇施工难度,从而使悬索结构在软土地基上的实施成为可能;斜拉部分采用预应力钢筋混凝土梁或结合梁,重量和刚度加大,还可以提高结构施工和成桥状态的抗风稳定性。因而,此种桥型方案在世界各地筹建的大桥方案中被频繁提出。由于理论方面不成熟,构造细节处理不合理等诸多原因,许多协作体系方案最终被单一的悬索桥或者单一的斜拉桥方案取代。 [0003] 对于悬吊斜拉组合结构桥,如何有效控制荷载作用下主跨悬吊、斜拉交汇处无吊索区主缆的几何线形,如何合理协调荷载作用下悬吊、斜拉交汇处主梁的刚度,是困扰业界多年而没有得到切实解决的难题。上述两个难题是否能得到妥善解决,关系到整个悬吊斜拉组合结构桥能否成功实施,国内外众多学者和工程技术人员做了大量的研究,但均未找到合理的解决方案。 [0004] 其中,提出采用多对吊杆与斜索交叉布置的方式来解决上述问题的人较多。采用多对吊杆与斜索交叉布置的方式,可以使荷载作用下,悬吊和斜拉部分主梁刚度在一定程度上得以协调,但在斜索部分作用车辆荷载工况下,交叉部分吊杆会大幅卸载,甚至退出工作,吊杆的疲劳问题尤为突出;反之,在悬吊部分作用车辆荷载工况下,交叉部分斜索亦会出现疲劳问题。另外,多对吊杆与斜索交叉布置方式的采用,对主跨无吊杆区主缆的几何线形的控制贡献很小。 [0005] 由于采用多对吊杆与斜索交叉和全连续梁结构布置的方式,从而深陷于理论上的误区而不能自拔,故此种方案一直不能实施。 发明内容[0006] 本发明的目的是针对上述现状,旨在提供一种结构体系合理,钢箱梁与预应力钢筋混凝土箱梁或结合梁之间构造细节处理巧妙,传力可靠、耐久适用、经济合理的一种悬吊斜拉组合结构桥。 [0007] 本发明目的的实现方式为,一种悬吊斜拉组合结构桥,桥塔和斜拉部分的预应力钢筋混凝土箱梁或结合梁间设斜拉索,两端锚固于锚碇的主缆在桥塔顶固定,主缆与悬吊部分的中跨钢箱梁之间有常规吊杆,悬吊斜拉交汇处采用低应变拉杆,中跨钢箱梁与斜拉部分预应力钢筋混凝土箱梁或结合梁之间采用可移动的铰支承连接。 [0008] 本发明的悬吊斜拉组合结构桥有以下优点: [0009] 1、在悬吊、斜拉交汇处采用低应变拉杆,可以有效控制荷载作用下主跨悬索、两端无吊索区段主缆的面内几何线形,从而避免了主缆在面内的不稳定问题的出现;可以有效协调悬吊、斜拉交汇处主梁的刚度,完全避免了悬吊、斜拉交汇附近处的吊杆、斜索出现疲劳的条件; [0010] 2、在中跨钢箱梁与斜拉部分预应力钢筋混凝土箱梁或结合梁之间采用可移动的铰支承连接,可以消除活载负弯矩和高低气温变化对结构的不利影响; [0011] 3、结构体系合理,结构细节处理得当,经济优势明显,与同等跨径的悬索桥相比,可以大幅降低主缆、锚碇结构的材料用量; [0012] 4、通过优化悬吊部分的梁长,达到降低主缆与锚碇规模的目的,从而使材料的用量得以节省,经济合理; [0014] 附图为本发明结构示意图。 具体实施方式[0015] 下面结合附图对本发明作进一步说明,如附图所示,本发明的桥塔5和斜拉部分的预应力钢筋混凝土箱梁或结合梁1间设斜拉索6,两端锚固于锚碇7的主缆4在桥塔5顶固定,主缆与悬吊部分的中跨钢箱梁2之间有常规吊杆8。悬吊斜拉交汇处采用低应变拉杆3,中跨钢箱梁与斜拉部分预应力钢筋混凝土箱梁或结合梁之间采用可移动的铰支承连接。 [0016] 本发明的悬吊斜拉组合结构桥有以下优点: [0017] 1、在悬吊、斜拉交汇处采用低应变拉杆,可以有效控制荷载作用下主跨悬索、两端无吊索区段主缆的面内几何线形,从而避免了主缆在面内的不稳定问题的出现;可以有效协调悬吊、斜拉交汇处主梁的刚度,完全避免了悬吊、斜拉交汇附近处的吊杆、斜索出现疲劳的条件; [0018] 2、在中跨钢箱梁与斜拉部分预应力钢筋混凝土箱梁或结合梁之间采用可移动的铰支承连接,可以消除活载负弯矩和高低气温变化对结构的不利影响; [0019] 3、结构体系合理,结构细节处理得当,经济优势明显,与同等跨径的悬索桥相比,可以大幅降低主缆、锚碇结构的材料用量; [0020] 4、通过优化悬吊部分的梁长,达到降低主缆与锚碇规模的目的,从而使材料的用量得以节省,经济合理; [0021] 5、结构科学合理、传力可靠、耐久适用、安全经济。 |