鱼脊梁结构的连续梁拱组合桥梁的制作方法_2

文档序号:8219486阅读:来源:国知局
拱肋或单拱肋与主梁的组合结构。
[0064]本发明针对传统连续梁拱组合桥梁存在的问题,采用一种新颖的梁式桥(鱼脊梁桥)替代传统变截面连续梁桥,与拱肋和吊杆组合,形成一种新式桥型一一鱼脊梁结构的连续梁拱组合桥梁,其具有以下优点:
[0065]I)、鱼脊连续梁具有比传统连续梁更明显的优点:
[0066]A)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。
[0067]如主跨158m的鱼脊梁结构较同跨度传统变高度连续梁,可大幅减少纵断面设计控制高度约4?5m,全桥总长度减少约30%,减少工程投资约2190万元。同时可减少与后期规划道路衔接工程投资达8000万元以上。
[0068]B)较佳的受力性能,可达到更大跨度
[0069]鱼脊连续梁的钢束重心至结构下缘距离更加大,材料提供的抗弯能力效率更高。鱼脊连续梁多数截面组合的剪力方向与自重效应相反并留较大储备,抵抗由于剪切徐变引起的持续下挠性能优于一般传统连续梁。
[0070]C)结构刚度大,这是因为鱼脊的高度可以不受功能布置的限制,能达到比采用传统的连续梁拱组合桥梁更大的跨度。
[0071]以本发明为例,假如本发明采用组合的鱼脊梁(主跨158m)支点总体梁高18.5m,高跨比1/8.5,跨中梁高3.5m,则高跨比为1/45。且活载作用下最大挠度计算值3.8cm,为计算跨径的1/4157,远小于规范限值,结构刚度非常大。
[0072]根据有关资料研宄,徐变总挠度与初始弹性挠度(自重+预应力)成正比,只要在结构设计中有效控制了初始弹性挠度的绝对值在一个很小范围内,那么混凝土徐变总挠度值也就不大,这样由于弯曲引起的大跨梁桥持续下挠将得到有效控制。
[0073]2)、具有传统连续梁拱组合桥梁的主要优点。
[0074]3)、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。
[0075]4)、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。
[0076]实施例2
[0077]根据实际工程和受力等需要,本实施例提供一种多拱多跨式鱼脊梁结构的连续梁拱组合桥梁。
[0078]图3为多拱多跨式鱼脊梁结构的连续梁拱组合桥梁的立面方向结构图。
[0079]如图3所示,本实施例中的连续梁拱组合桥梁的拱肋3的数量为多个,所述连续梁拱组合桥梁的跨数为多个。
[0080]本实施例中的鱼脊墙2、拱肋3、等高箱式桥面板I的结构、及吊杆4与拱肋3、等高箱式桥面板I的连接方式均与实施例1中完全相同。
[0081]实施例3
[0082]根据实际工程和受力等需要,本实施例中的连续梁拱组合桥梁的鱼脊墙为单片鱼脊墙。
[0083]图4a为横断面方向上的单片鱼脊墙和拱肋3的布置结构图。如图4a所示,所述单片鱼脊墙设置于所述主梁的横断面的中部。
[0084]本实施例中的鱼脊墙2、拱肋3、等高箱式桥面板I的结构、及吊杆4与拱肋3、等高箱式桥面板I的连接方式均与实施例1中完全相同。
[0085]实施例4
[0086]根据实际工程和受力等需要,本实施例中的连续梁拱组合桥梁的鱼脊墙为双片鱼脊墙。
[0087]图4b为横断面方向上的双片鱼脊墙和拱肋3的布置结构图。如图4b所示,横断面上,两片鱼脊墙分别设置在所述主梁的横断面的两侧
[0088]本实施例中的鱼脊墙2、拱肋3、等高箱式桥面板I的结构、及吊杆4与拱肋3、等高箱式桥面板I的连接方式均与实施例1中完全相同。
[0089]实施例5
[0090]根据实际工程和受力等需要,本实施例中的连续梁拱组合桥梁的鱼脊墙为鱼脊墙为三片横桥向同高度鱼脊墙。图4c为横断面方向上的三片横桥向同高度鱼脊墙和拱肋3的布置结构图。如图4c所示,横断面上,所述三片横桥向同高度鱼脊墙等间隔地设置于所述主梁的横断面上,各所述鱼脊墙2的高度及变化规律相同。
[0091]本实施例中的鱼脊墙2、拱肋3、等高箱式桥面板I的结构、及吊杆4与拱肋3、等高箱式桥面板I的连接方式均与实施例1中完全相同。
[0092]实施例6
[0093]根据实际工程和受力等需要,本实施例中的连续梁拱组合桥梁的鱼脊墙为鱼脊墙为三片横断面不同高度的鱼脊墙。
[0094]图4d为横断面方向上的三片横断面为不同高度的鱼脊墙和拱肋3的布置结构图。如图4d所示,横断面上,三片沿横桥向为不同高度的鱼脊墙等间隔地设置于所述等高箱式桥面板I上。其中,两侧的鱼脊墙2等高,中央的鱼脊墙2略高。这里的横桥向指的是沿桥的横断面方向。
[0095]本实施例中的鱼脊墙2、拱肋3、等高箱式桥面板I的结构、及吊杆4与拱肋3、等高箱式桥面板I的连接方式均与实施例1中完全相同。
[0096]效果对比实施例7
[0097]鱼脊梁结构的连续梁拱组合桥梁实质上是对传统连续梁拱组合桥梁采用组合的预应力混凝土梁桥的一种改进,其在桥墩处的加高部分是倒置在道路路面上方,而不是下面。
[0098]大跨径预应力混凝土鱼脊梁桥的力学特性主要表现在:传统大跨径混凝土连续梁桥开裂下挠是一个十分复杂的问题,影响因素也特别多。一般的箱梁通过增加钢束、布置弯起钢束、加强竖向预应力、加强板内钢筋等手段,但解决手段的有效性不高。
[0099]鱼脊梁结构采用鱼脊墙内布置预应力钢束,偏心距大,提供的预弯矩及预剪力大,还有效解决了大跨混凝土梁的开裂下挠问题。
[0100]下面通过最大悬臂状态下一座鱼脊梁结构连续梁拱组合桥梁采用组合的鱼脊连续梁与一座传统连续梁拱组合桥梁采用组合的传统连续梁的内力比较,以对比两者预应力效应的区别。如图5a?5b,及图6a?6b所示,选用三种工况下,即自重工况5 ;预应力工况6 ;自重+预应力工况7进行测试对比:
[0101]根据图5a?5b,及图6a?6b所不,最大悬臂状态下,两者的弯矩图基本一致,自重与预应力作用下,中墩处均保留了较大的正弯矩供后续的工况受力。对于鱼脊连续梁桥而言,钢束重心至结构下缘距离更加大,材料提供的抗弯能力效率更高。
[0102]但两者的剪力图有一定的差异,根据图5a?5b、图6a?6b,鱼脊连续梁桥预应力与自重产生的剪力效应比(剪力图面积比)约175.7%,多数截面最大悬臂状态下,组合的剪力方向与自重效应相反并留较大储备;某传统连续梁桥预应力与自重产生的剪力效应比约24 %,组合剪力的方向与自重剪力方向一致且数值较大。
[0103]由此可以说明两者结构的剪切徐变性能是不一样的,鱼脊结构的梁桥抵抗由于剪切徐变引起的持续下挠性能远优于一般传统连续梁桥。
[0104]以上详细描述了本发明的各较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种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,其特征在于,所述连续梁拱组合桥梁的主梁为鱼脊梁主梁,所述鱼脊梁主梁包括: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。
2.如权利要求1所述的连续梁拱组合桥梁,其特征在于,所述鱼脊墙的形状呈等腰三角形。
3.如权利要求1所述的连续梁拱组合桥梁,其特征在于,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。
4.如权利要求1所述的连续梁拱组合桥梁,其特征在于,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。
5.如权利要求1所述的连续梁拱组合桥梁,其特征在于,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。
6.如权利要求1所述的连续梁拱组合桥梁,其特征在于,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。
7.如权利要求1所述的连续梁拱组合桥梁,其特征在于,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。
8.如权利要求1?7中任意一项所述的连续梁拱组合桥梁,其特征在于,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。
【专利摘要】本发明公开了一种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,所述连续梁拱组合桥梁的主梁为鱼脊梁主梁,所述鱼脊梁主梁包括: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。采用本发明,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。
【IPC分类】E01D4-00
【公开号】CN104532731
【申请号】CN201410828449
【发明人】陆元春, 傅梅, 赵成栋, 侯引程
【申请人】上海市城市建设设计研究总院
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月23日
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