鱼脊梁结构的连续梁拱组合桥梁的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种连续梁拱组合桥梁，特别涉及一种鱼脊梁结构的连续梁拱组合桥
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【背景技术】
[0002]传统的连续梁拱组合桥梁实际上为三跨变截面连续梁，中孔用全拱来加强，以降低中孔加劲纵梁的建筑高度，如图1所示。
[0003]这类桥梁弯矩剪力内力高峰值由组合结构承担，如图1所示，加劲纵梁10承担拉力及局部弯矩，拱肋30承担轴压力及弯矩，剪力主要由拱肋轴力的垂直分力承担，与一般的拱桥相同。两个边跨由于受到中跨拱的刚度影响，减少了正弯矩的负担，扩大了负弯矩的区域，这有利于配置预应力索。
[0004]连续梁柔性拱桥在变形、内力、应力方面变化较均匀，明显改善了主梁对等的连续梁桥的不足之处，使结构受力较为合理。这是因为连续梁桥通过柔性拱30加劲后，整体结构的竖向刚度增大，结构性能已不同于单独承力的梁桥与拱桥，而是充分发挥了拱与梁各自的受力特点。这包括:梁体自重主要由主梁部分承担，而二期恒载及活载则由梁、拱共同承担。柔性拱体系起到了一个转换大跨度主跨分布力至拱圈，再至桥梁墩身、基础的作用。
[0005]与同跨度传统连续梁桥相比，传统连续梁拱组合桥梁具有以下优点:
[0006]I)、降低了主梁高度，其外形较为轻巧，美观。
[0007]2)、由于梁拱的共同作用，连续梁拱组合结构具有较大的竖向刚度和良好的动力性能。
[0008]然而实践发现，目前传统连续梁拱组合桥梁的形式仍存在以下方面的问题:
[0009]I)连续梁一般采用变截面，支点处梁高有一定的增加。
[0010]2)拱的稳定往往控制设计。
【发明内容】
[0011]有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供一种受力性能优越，且建筑控制高度小的鱼脊梁结构的连续梁拱组合桥梁，其包括:一主梁、架设于所述主梁上并用于承担轴压力及弯矩的拱肋，及若干设置于所述主梁与所述拱肋之间的吊杆，其特点在于，所述连续梁拱组合桥梁的主梁为鱼脊梁结构的主梁，所述主梁包括:用于承担拉力及局部弯矩的通长的等高箱式桥面板，若干架设于所述等高箱式桥面板之上的可变高的鱼脊墙，使得所述主梁的负弯矩处受力呈倒T形，相邻的两所述鱼脊墙之间通过所述拱肋连接。
[0012]在一些实施例中，所述连续梁拱组合桥梁为下承式结构的连续梁拱组合桥梁，各所述鱼脊墙为变尚鱼脊墙(即可变尚的鱼脊墙)，可根据受力要求加尚鱼脊墙的尚度，但不会增加纵断面的设计控制高度。本方案在桥面上增加鱼脊墙作为主受力构件，是对传统大跨变高度预应力混凝土连续梁桥型的一种突破与改进。另外，本方案不仅具有传统连续梁拱组合桥梁的所有优点，而且主梁横断面由等高箱式桥面板和变高鱼脊墙两部分组成，负弯矩处呈受力呈合理的倒T形，桥身的结构刚度大，拱的计算长度更短，稳定性更好。
[0013]在一些实施例中，所述鱼脊墙的形状呈等腰三角形。通俗地讲即近似鱼脊骨的形状。
[0014]在一些实施例中，所述鱼脊梁结构的连续梁拱组合桥梁为单拱三跨式的连续梁拱组合桥梁，所述连续梁拱组合桥梁的拱肋数量为一，所述连续梁拱组合桥梁的跨数为三。本方案是根据实际工程和受力等需要确定的。
[0015]在一些实施例中，所述鱼脊梁结构的连续梁拱组合桥梁为多拱多跨式的连续梁拱组合桥梁，所述连续梁拱组合桥梁的拱肋数量为多个，所述连续梁拱组合桥梁的跨数也为多个。同上，本方案是根据实际工程和受力等需要确定的。
[0016]在一些实施例中，所述连续梁拱组合桥梁的鱼脊墙为沿所述等高箱式桥面板的横断面的中部设置的单片鱼脊墙。
[0017]在一些实施例中，所述连续梁拱组合桥梁的鱼脊墙包括两片分别设置在所述等高箱式桥面板的两侧的鱼脊墙。
[0018]在一些实施例中，所述连续梁拱组合桥梁的鱼脊墙包括三片分别沿所述主梁的横断面方向等间隔地设置在所述等高箱式桥面板上的鱼脊墙。三片鱼脊墙横断面上的高度可以相等，也可以是中间高，两边低。
[0019]在一些实施例中，所述鱼脊墙与所述等高箱式桥面板为一体成型的混凝土结构。采用一体成型的混凝土结构，养护方便，且增强桥身的牢固性。
[0020]在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实施例。
[0021]本发明的有益效果:
[0022]本发明采用组合的鱼脊梁本身是一种新式混凝土梁桥桥型，为下承式结构，在桥面上增加鱼脊墙作为主受力构件，是对传统大跨变高度预应力混凝土连续梁桥型的一种突破与改进，除了具备传统大跨混凝土梁的优点外，还具有以下优点:
[0023]I)、有利于工程总体布置:
[0024]大幅度减少了纵断面设计控制高度，从而大大减小了引桥的长度，减少了工程规模。
[0025]2)、受力性能优异
[0026]主梁横断面由等高箱式桥面板和变高鱼脊墙两部分组成，负弯矩处呈受力合理的倒T形，鱼脊墙可根据受力要求加高，主要受力的预应力钢束被封闭浇筑在鱼脊墙内，提高结构刚度和截面抗弯抗剪效率。
[0027]3)、耐久性能良好:
[0028]结构的特点解决了传统的大跨变高度混凝土连续梁桥运营期间下挠开裂的隐患。全混凝土结构，养护方便。
[0029]4)、建筑构成良好:
[0030]鱼脊轮廓与结构力线吻合，非常合理，体现了利用结构自身美的设计理念。特别适合跨度大、通航净高低的桥跨布置总体要求，如能布置在更为开阔的水面，与环境协调的视觉构成会更好。
[0031]其次，与拱肋、吊杆组合成鱼脊连续梁拱组合桥梁后，具有以下优点:
[0032]I)、具有传统连续梁拱组合桥梁的主要优点。
[0033]2)、建筑控制高度小，梁可采用等高度梁。适用某些需要小的建筑控制高度桥梁布置的需求；
[0034]3)、结构刚度更大，这是因为鱼脊的高度可以不受功能布置的限值，能达到比采用通常的梁拱组合桥梁更大的跨度。
[0035]4)、拱的稳定性更好，相同主跨的鱼脊梁拱组合桥梁，拱的计算长度更短。
[0036]5)、景观设计更多样化，桥面以上虚实结合，有更多的造型设计想象空间。
[0037]以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
【附图说明】
[0038]图1为传统连续梁拱组合桥梁立面布置示意图。
[0039]图2为本发明的单拱三跨式的桥梁的立面方向结构图。
[0040]图3为本发明的多拱多跨式的桥梁的立面方向结构图。
[0041]图4a为横断面方向上的单片鱼脊墙和拱肋的布置结构图。
[0042]图4b为横断面方向上的双片鱼脊墙和拱肋的置结构图。
[0043]图4c为横断面方向上的三片横桥向同高度鱼脊墙和拱肋的布置结构图。
[0044]图4d为横断面方向上的三片横桥向不同高度鱼脊墙和拱肋的布置结构图。
[0045]图5a为本发明采用组合的某鱼脊连续梁三种工况下的最大悬臂状态弯矩测试效应图。
[0046]图5b为本发明采用组合的某鱼脊连续梁三种工况下的最大悬臂状态剪力测试效应图。
[0047]图6a为传统连续梁拱组合桥梁采用组合的某传统连续梁三种工况下的最大悬臂状态弯矩测试效应图。
[0048]图6b为传统连续梁拱组合桥梁采用组合的某传统连续梁三种工况下的最大悬臂状态剪力测试效应图。
[0049]附图标记说明:
[0050]传统连续梁拱组合桥梁:加劲纵梁10、拱肋30
[0051]本发明
[0052]等高箱式桥面板1、鱼脊墙2、拱肋3、吊杆4、
[0053]自重工况5、预应力工况6、自重+预应力工况7
【具体实施方式】
[0054]下面举几个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。
[0055]实施例1
[0056]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:如图2所示，本实施例提供的鱼脊梁结构的连续梁拱组合桥梁为单拱三跨式鱼脊梁结构的连续梁拱组合桥梁，其包括:一鱼脊梁结构的主梁、若干架设于所述主梁上并用于承担轴压力及弯矩的拱肋3，及若干设置于所述主梁与所述拱肋3之间的吊杆4，所述主梁主要由等高箱式桥面板I及若干间隔架设于所述等高箱式桥面板I之上的可变高的鱼脊墙2 —体浇铸成型，相邻的两所述鱼脊墙2之间通过所述拱肋3连接。其中，等高箱式桥面板I用于承担拉力和局部弯矩，拱肋3承担轴压力及弯矩，剪力主要由拱肋轴力的垂直分力承担，若干架设于所述等高箱式桥面板I之上的可变高的鱼脊墙2，可使得所述主梁的负弯矩处受力呈倒T形。
[0057]之所以采用变高鱼脊墙(即可变高的鱼脊墙)，是因为根据实际施工需要，设计时，当需要增大桥梁的跨径时，可根据受力要求加高鱼脊墙的高度，但不会增加纵断面的设计控制高度。
[0058]如图2所示，本实施例中的连续梁拱组合桥梁的拱肋3的数量为一个，所述连续梁拱组合桥梁的跨数为三个。主要受力的预应力钢束被封闭浇筑在鱼脊墙2内，大大提高了结构刚度和截面抗弯抗剪效率。
[0059]与同跨度传统连续梁桥相比，传统连续梁拱组合桥梁具有以下优点:
[0060]I)、降低了主梁高度，其外形较为轻巧，美观。
[0061]2)、由于梁拱的共同作用，连续梁拱组合结构具有较大的竖向刚度和良好的动力性能。
[0062]本实施例的鱼脊梁结构的连续梁拱组合桥梁不仅具有传统连续梁拱组合桥梁的所有优点，而且桥身的结构刚度大，拱的计算长度更短，稳定性更好。
[0063]实践中，根据车道位置不同，鱼脊梁结构的连续梁拱组合桥梁可以是多拱肋、双