一种双塔三索面组合式索辅斜拉桥的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了属于桥梁工程领域的一种双塔三索面组合式索辅斜拉桥。该桥由斜拉索、索塔、主梁、支座、桥墩及基础组成的连续三跨的结构形式；所述桥墩位于基础之上，支座位于桥墩之上，主梁位于支座之上；该桥全长共设四个基础；中间两个基础上面的桥墩上分别并排设置三座索塔，其中桥面两侧各一座为边塔，桥面中间设置一座为中塔，斜拉索通过索塔上的索鞍成扇形斜拉至桥面并锚固在主梁上。该桥梁增设了斜拉桥索面的数量，使主梁的横向和纵向受力更加合理，也降低了建筑费用；该桥梁的同一中桥墩处采用了一排三塔的结构形式，并在斜拉索穿过索塔处进行特殊的锚固设计；同时该桥梁在梁底设置支座，可改善桥梁的抗震性能。
【专利说明】一种双塔三索面组合式索辅斜拉桥
【技术领域】
[0001]本实用新型属于桥梁工程领域，特别涉及一种双塔三索面组合式索辅斜拉桥。
【背景技术】
[0002]当桥址处地震烈度较高，桥梁跨径要求在100米至300米，桥墩的高度不高，一般不超过30米时，从优化结构内力、造型美观、合理控制造价出发，一般会考虑采用连续梁式矮塔斜拉桥的结构方案。
[0003]随着公路交通事业的发展，交通量的不断增多，桥梁日益向着更长、更宽的方向发展。当车道数增大到四车道以上时，桥梁宽度会比较大，这样，采用单索面或双索面结构形式的斜拉桥主梁的横向受力和变形都会很大，必然要求增大横梁尺寸来增大主梁体的横向刚度，特别是混凝土斜拉桥，横向力可能会大到控制设计。如若增加索面，将会使梁体的横向内力和活载效应大为降低。拉索的布置方式对整个斜拉桥的结构刚度和经济合理性都有重要影响。
[0004]连续梁式矮塔斜拉桥一般采用的是索塔设在主梁顶面、塔梁固结、梁底设置支座的结构形式，当桥面不是很宽时，大多采用双塔单索面结构。当桥面宽度比较大时，若采用增加索面来改善内力，所增索塔的位置设置合理与否将会影响整个桥梁设计的合理性。若只是简单地采用塔梁固结，由于塔的重量全部作用在梁体上，一是会导致梁体内力增大；二是对于双塔单索面结构的连续梁式矮塔斜拉桥，所增索塔的位置应在梁体两侧，若设在梁顶面与梁固结，则更需增大主梁的横向刚度来支承塔体；三是支座的承载力将增大很多。因此考虑将所增索塔设在梁体两侧的外边，与桥墩固结，与梁体分离，只让斜拉索帮助梁体承担外荷载，不增加梁体的负担。这样，同一桥墩处的三座索塔，由于位置不同、结构形式不同，引起索塔内力、斜拉索力等都不相同，差异很大，尤其是有些斜拉索的应力幅远远超过了一般矮塔斜拉桥的斜拉索应力幅。设计时，需结合常规斜拉桥的设计理念，增加索塔的高度，降低斜拉索的容许应力，调整应力幅；再者，由于斜拉索的增多，斜拉索所承担的外荷载也远大于一般矮塔斜拉桥的斜拉索所承担的外荷载，这时需引进索辅梁桥的设计理念进行设计。
【发明内容】
[0005]本实用新型结合常规斜拉桥、矮塔斜拉桥、索辅梁桥的设计理念设计一种抗震性能较好的双塔三索面组合式索辅斜拉桥。
[0006]本实用新型所述的双塔三索面组合式索辅斜拉桥由斜拉索6、索塔5、主梁4、支座3、桥墩2及基础I组成的连续三跨的结构形式；所述桥墩2位于基础I之上，支座3位于桥墩2之上，主梁4位于支座3之上；该桥全长共设四个基础I ;中间两个基础I上面的桥墩2上并排设置三座索塔5，其中桥面两侧各一座为边塔，桥面中间设置一座为中塔，边塔和中塔均垂直于桥面，边塔底部与桥墩2固结，中塔底部与主梁4固结；斜拉索6通过索塔5上的索鞍成扇形斜拉至桥面并锚固在主梁4上。
[0007]所述的主梁4采用的是单箱五室无悬臂斜腹板变截面预应力混凝土箱梁。
[0008]本实用新型设计的双塔三索面组合式索辅斜拉桥是结合了常规斜拉桥、矮塔斜拉桥、索辅梁桥的设计理念进行的设计，与采用双塔双索面或双塔单索面的同等规模的斜拉桥比较，增设了斜拉桥索面的数量，使主梁的横向和纵向受力更加合理，也降低了建筑费用。该桥梁的同一中桥墩处采用了一排三塔的结构形式，并在斜拉索穿过索塔处进行特殊的锚固设计，针对不同应力幅的斜拉索可采用不同的锚固装置；同时该桥梁在梁底设置支座，可改善桥梁的抗震性能，增加了桥梁的使用寿命。本实用新型将常规斜拉桥与矮塔斜拉桥的支撑体系巧妙地结合起来，是宽梁斜拉桥的一种新型结构型式。
[0009]
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为双塔三索面组合式索辅斜拉桥的结构示意图，1-基础、2-桥墩、3-支座、4-主梁、5-索塔。
[0011]图2为双塔三索面组合式索辅斜拉桥的横截面图，1-基础、2-桥墩、4-主梁、5-索塔、6-斜拉索。
【具体实施方式】
[0012]实施例1
[0013]如附图1、2所示，本实用新型设计的双塔三索面组合式索辅斜拉桥由斜拉索6、索塔5、主梁4、支座3、桥墩2及基础I组成的连续三跨的结构形式；所述桥墩2位于基础I之上,支座3位于桥墩2之上，主梁4位于支座3之上；该桥全长共设四个基础I ;中间两个基础I上面的桥墩2上分别并排设置三座索塔5，其中桥面两侧各一座为边塔，桥面中间设置一座为中塔，边塔和中塔均垂直于桥面，边塔底部与桥墩2固结，中塔底部与主梁4固结；斜拉索6通过索塔5上的索鞍成扇形斜拉至桥面并锚固在主梁4上。所述的主梁4采用的是单箱五室无悬臂斜腹板变截面预应力混凝土箱梁。
[0014]上述桥梁跨径组合为90米+150米+90米，桥面宽度39.2米。索塔5处箱梁底板宽28.20米，中跨跨中及边跨等高梁段箱梁底板宽35.258米。索塔5处箱梁顶板宽35米，其余箱梁顶板宽39.2米。索塔5处的梁高5.2米，中跨跨中及边跨等高梁段梁高2.5米。中塔在顺桥向及横桥向的外形均采用曲线形式；边塔内侧顺桥向以垂直面形式与桥墩2成90度相交，边塔的横桥向外形及顺桥向外侧采用曲线形式，边塔的曲线外形从塔顶一直延伸至桥墩2的承台顶面。
[0015]该设计将常规斜拉桥与矮塔斜拉桥的支撑体系巧妙地结合起来，与采用双塔双索面或双塔单索面的同等规模的斜拉桥比较，增设了斜拉桥索面的数量，使主梁的横向和纵向受力更加合理，也降低了建筑费用。在梁底设置支座，改善了桥梁的抗震性能，增加了桥梁的使用寿命。
【权利要求】
1.一种双塔三索面组合式索辅斜拉桥，其特征在于，所述的桥是由斜拉索￠)、索塔(5)、主梁⑷、支座(3)、桥墩(2)及基础⑴组成的连续三跨的结构形式；所述桥墩(2)位于基础(I)之上，支座(3)位于桥墩(2)之上，主梁(4)位于支座(3)之上；该桥全长共设四个基础(I);中间两个基础(I)上面的桥墩(2)上分别并排设置三座索塔(5)，其中桥面两侧各一座为边塔，桥面中间设置一座为中塔，边塔和中塔均垂直于桥面,边塔底部与桥墩(2)固结，中塔底部与主梁(4)固结；斜拉索(6)通过索塔(5)上的索鞍成扇形斜拉至桥面并锚固在主梁(4)上。
2.根据权利要求1所述的双塔三索面组合式索辅斜拉桥，其特征在于，所述的主梁(4)采用的是单箱五室无悬臂斜腹板变截面预应力混凝土箱梁。
【文档编号】E01D19/14GK203923881SQ201420353613
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】韩之江, 刘志华, 毛敏, 邓一郎, 杨兵兵, 张华新, 赵雷, 刘媛媛, 谢立安, 吕立宁, 汪永强, 何国花, 寇伟, 卢鹏, 陈栋栋, 赵学峰, 傅莉, 赵芳, 赵文溥 申请人:山西省交通科学研究院, 山西交科公路勘察设计院