[0001] 本发明涉及一种桥梁，特别是一种等梁高的矮塔自锚式悬索—斜拉协作体系桥梁。

[0002] 近一个世纪以来，桥梁工程的发展取得了巨大的成就，其中缆索承重桥梁的体系演变和跨度的突破就是其中最重要的成就之一。所谓缆索承重桥梁，是指以缆(悬索桥的主缆)或索(斜拉桥的拉索)作为主要承重构件的桥梁。缆索承重桥梁有两个重要的特点：一是主要受力构件以承受轴向力为主，缆、索承受轴向拉力，斜拉桥、自锚式悬索桥的加劲梁及桥塔以受压为主；二是缆索作为主要受力构件，采用高强度材料(一般为高强度钢丝)制成，抗拉强度大，自重轻。因此与其它桥型相比，缆索承重体系桥梁更适合向大跨度方向发展。而实际上，对于200—1500米(甚至更大)的跨径范围的桥梁，缆索承重桥是极具竞争力的，缆索承重桥大约占了200—1500米的跨径范围内总桥梁数量的5/6，就目前而言，缆索承重桥梁的常用结构型式主要有悬索桥和斜拉桥。

[0003] 缆索承重桥梁除了以上所述的悬索桥和斜拉桥以外，近年来国外对很多大跨径桥梁工程都提出斜拉—悬索协作体系桥方案。其中许多不失为很优的方案。虽然在斜拉—悬索协作体系桥方面我国起步比较晚，但伴随着我国交通事业的发展，近年国内许多工程中也多次提出悬索—斜拉协作体系桥方案，贵州还修建了世界第一座现代意义的悬索—斜拉协作体系桥。

[0004] 悬索—斜拉协作体系桥是一种新型的缆索承重桥梁，它由加劲梁、主塔、主缆、斜拉索、吊杆、基础等几个主要部分组成。成桥时，主要由主缆、斜拉索、加劲梁和主塔共同承受结构的自重和外荷载。缆索是结构体系中的主要承重构件，是几何可变体系，承受拉力作用。缆索不仅可以通过自身弹性变形来影响体系平衡，而且可以通过其几何形状的改变来影响体系平衡，表现出大位移非线性的力学特征，这是悬索—斜拉协作体系桥的重要特征之一。悬索—斜拉协作体系桥的缆索在恒载作用下具有很大的初始张拉力，对后续结构提供强大的重力刚度。这是悬索—斜拉协作体系桥跨径得以不断增大、加劲梁高跨比得以减小的根本原因。

[0005] 悬索—斜拉协作体系桥一般分为地锚式和自锚式两种体系。

[0006] (1)地锚式悬索—斜拉协作体系桥，如图1a所示。

[0007] 该协作体系桥需要浇筑庞大的锚碇，将主缆竖向分力和水平分力传递给基础。地基条件好的环境下，可以优先考虑自锚式悬索—斜拉协作体系桥。

[0008] (2)自锚式悬索—斜拉协作体系桥，如图1b所示。

[0009] 该协作体系桥把主缆锚固于加劲梁梁端，加劲梁除承受弯矩外还承受主缆和斜拉索传来的巨大的轴向压力，存在着梁—柱效应，结构具有明显的几何非线性特点。竖向分力由配重和桥墩承受(竖向分力通过拉压支座传递给桥墩)，该体系由于无需巨大的锚碇，因此，在软土地基地区、强风地区等具有很强优越性。

[0010] 大跨径自锚式悬索—斜拉协作体系桥与传统悬索桥比较：

[0011] (1)不需要修建锚碇，不仅降低了造价，而且减少大体积混凝土施工的困难和风险，缩短了工期；

[0012] (2)因受地形和地质条件限制小，可结合地形灵活布置；

[0013] (3)不必全部用钢梁，斜拉部分可以采用混凝土梁，降低工程造价；

[0014] (4)斜拉桥部分的荷载是通过双索塔传递到地基，而不像在悬索桥中那样要通过两根主缆再将这部份荷载传递给地基，这就大大减小了主缆中拉力；

[0015] (5)在动力性能方面，悬索桥的范围大大缩短，桥梁整体刚度得到很大提高，且斜拉部分比悬索桥的抗风稳定性高，因此协作体系桥一阶扭频比悬索桥大，全桥的空气动力稳定性得到显著的提高，沿海地区受台风气候的影响较大，更加适合这种结构；

[0016] (6)对于钢筋混凝上材料的加劲梁，由于承受巨大的主缆和斜拉索的水平分力，从而得到了免费的预应力，可以节省大量的预应力筋，体现了良好的经济效益；

[0017] (7)传统地锚式悬索桥的垂跨比一般为1/10～1/12，自锚式悬索桥的垂跨比为1/5～1/7，已建成的一座自锚式悬索—斜拉协作体系桥的垂跨比为1/5，请参见图2。

[0018] 本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种等梁高的矮塔自锚式悬索—斜拉协作体系桥梁，该桥梁的垂跨比较小，高度适应能力较强。

[0019] 本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种等梁高的矮塔自锚式悬索—斜拉协作体系桥梁，包括主塔、边跨桥墩、主梁、主缆、斜拉索和吊杆，所述主梁由所述主塔、所述边跨桥墩、所述主缆和所述斜拉索支撑，所述主梁的中部通过所述吊杆与所述主缆连接，所述主梁的其它部分通过所述斜拉索与所述主塔连接，处于最下方的所述斜拉索与所述主塔的锚固点的高度不低于主塔高度的2/3。

[0020] 本发明具有的优点和积极效果是：利用自锚式悬索—斜拉协作体系桥自身体系的特点，通过调整斜拉索的位置，具体地讲是通过提高斜拉索在主塔上的锚固位置，能够有效减小垂跨比，其垂跨比可以达到1/6～1/15，小于常规自锚式悬索—斜拉协作体系桥及自锚式悬索桥，提高桥梁的高度适应能力，以适用塔高受限的情况，避免常规悬索桥的缺点，使本发明成为一种适应能力很强的大跨径桥梁结构体系。并且本发明结构构造简单，施工速度快，经济合理，能够广泛应用于各种大跨径桥梁。附图说明

[0021] 图1a是地锚式悬索—斜拉协作体系结构方式；

[0022] 图1b是自锚式悬索—斜拉协作体系结构方式；

[0023] 图2是已建成等梁高自锚式悬索—斜拉协作体系桥的主视图；

[0024] 图3是在塔高受限的情况下，采用现有技术所能形成的等梁高矮塔自锚式悬索—斜拉协作体系桥的主视图；

[0025] 图4是本发明的主视图。

[0026] 图中：1、主塔；2、边跨桥墩；4、主缆；5、斜拉索；6、吊杆。

[0027] 为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

[0028] 请参阅图4，一种等梁高的矮塔自锚式悬索—斜拉协作体系桥梁，包括主塔1、边跨桥墩2、主梁、主缆4、斜拉索5和吊杆6，所述主梁由所述主塔1、所述边跨桥墩2、所述主缆4和所述斜拉索5支撑，所述主梁的中部3a通过所述吊杆6与所述主缆4连接，所述主梁的其它部分3b、3c通过所述斜拉索5与所述主塔1连接，处于最下方的所述斜拉索5与所述主塔1的锚固点的高度不低于主塔高度的2/3。

[0029] 本发明与传统斜拉桥和传统悬索桥比较，适应能力强，在塔高受限的情况下，其垂跨比可以达到1/6～1/15，小于采用现有技术所能形成的自锚式悬索—斜拉协作体系桥，请参见图3，采用现有技术所能形成的自锚式悬索—斜拉协作体系桥垂跨比为1/5，主塔也比本发明提供的等梁高的矮塔自锚式悬索—斜拉协作体系桥的主塔高。

[0030] 尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。