一种伞状人行桥自平衡式倒立模块结构的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型属于桥梁工程领域，特别是人行桥技术领域。
【背景技术】
[0002]随着我国城镇化建设的加快，城市道路越建越宽，城市私有车辆的迅猛发展和城市人口的增加，人行过街和汽车通行的交叉相互影响，人行过街天桥和立交桥是解决该问题的最经济、最有效的办法。
[0003]现有建设人行过街天桥或立交桥，由于不规则性，施工难度大，施工工期长，交通影响较大。若有标准模块化结构，通过工厂预制构件、现场拼装和安装，或工厂预制和拼装，现场仅安装，则可克服上述缺点。模块化结构标准化生产，具有施工快速、造价经济、质量安全的优点，具有极高的推广价值和社会效益。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术不足，提供一种自平衡式的伞状模块化人行桥结构，旨在实现城市道路迅速建造跨越通道，由于模块化结构形成独自的静定结构，其受力特点明确，可独立使用或组合使用。
[0005]本实用新型给出以下技术方案:
[0006]—种伞状人行桥自平衡式倒立模块结构，其特征在于，包括:平衡配重1、立柱2、两边侧的斜撑杆3、桥面弦索4、弧形弦索5、径向拉索32，所述桥面弦索4、径向拉索32与弧形弦索5之间形成节点6;所述立柱2与斜撑杆3、径向拉索32形成铰接点；所述桥面弦索4与弧形弦索5连接，保持桥面平顺;在横向，两侧两个完全相同的伞状结构通过上横撑杆10、桥面板9、下横撑杆8连接并沿桥面板9中心轴对称布置，桥面板布置于两伞形结构的桥面弦索4上。
[0007]本实用新型利用了混凝土材料自重大的缺点为优点来提供平衡力，利用钢索的高强特性，充分发挥了索抗拉和撑杆抗压结构的受力特点，借鉴了自平衡斜拉桥、吊桥和悬索和优点，为模块化自重结构的实施提供了可能。由于结构受力明确，各位置的构件受力清楚，可实现统一标准化加工，实现现场快速拼装，甚至可以在预制厂完成拼装，到现场直接像伞装张开。
【附图说明】
[0008]图1是本实用新型倒立模块结构。
[0009]图2为倒立单独模块结构受力协调平衡示意图。
[0010]图3是实施例1断面示意图。(平行布置)
[0011 ]图4是实施例2断面示意图。(完全倾斜并扰)
[0012]图中:
[0013]I平衡配重
[0014]2 立柱
[0015]3斜撑杆
[0016]4桥面弦索
[0017]5弧形弦索
[0018]6径向拉索或径向撑杆与弧形弦索之间的节点
[0019]7下支撑点
[0020]8上横撑杆[0021 ]9桥面板
[0022]10下横撑杆或拉索
[0023]11辅助斜撑杆
[0024]12辅助撑杆
【具体实施方式】
[0025]由伞状结构倒立布置时，竖向立柱2支撑的平衡配重产生足够大的竖向荷载，通过两根对称布置的斜撑杆3支撑，斜撑杆3的平衡力包括水平力和竖向力，其中竖向力采用常规支座外力来平衡，而水平力通过弧形弦索5和桥面弦索4张力来平衡。由于任意水平索即使在自然状态下都处于悬链线形状，为了保证桥面弦索的平顺，增加一定数量的径向拉索32对桥面弦索4提供一定的竖向力，在桥面弦索4和弧形弦索5间沿径向拉索32节点方向根据受力要求布置一定辅助撑杆11保证两者受力平衡，从而实现整体结构包括在使用荷载下只有竖向作用力的静定结构。
[0026]本实用新型提供的模块化结构，为城市道路人行过街天桥和立交、高速公路和河流的跨越等提供了快速、安全和经济实用方法，具有极大的推广与应用价值。
[0027]实施例1
[0028]倒立模块化结构
[0029]在侧面，包括:平衡配重1、立柱2、两边侧的斜撑杆3、桥面弦索4、弧形弦索5、径向拉索32，组合伞装结构，桥面弦索4、径向拉索32与弧形弦索5之间形成节点6。立柱2与斜撑杆3、径向拉索32形成铰接点。
[0030]在横向，两侧两个完全相同的伞状结构通过上横撑杆10、桥面板9、下横撑杆8连接并沿桥面板9中心轴对称布置，桥面板布置于两伞形结构的桥面弦索4上。桥面板9用于承受竖向人群使用荷载。
[0031]受力方面:桥面弦索4与弧形弦索5连接，保持桥面平顺，同时采用径向延伸的撑杆6与弧形弦索5连接，加以辅助撑杆11实现整体稳定。
[0032]伞装扇形结构外，在由斜撑杆和弧形弦索组成的外轮廓内部，采用径向布置的拉索、撑杆和部分辅助撑杆，经弧形弦索与斜撑杆交点间连接将桥面弦索保持在平顺位置。
[0033]本实施例伞状结构为倒立，借助两斜撑杆3将弧形弦索5和水平桥面索4撑开。该水平撑力来自于竖向立柱2及柱节点处的平衡配重I，并通过斜撑杆3将水平桥面索4撑开，实现结构自平衡受力。
[0034]平衡配重I荷载可结合立柱2自重，将立柱2与配重I合二为一，并合结合斜撑杆3自重共同考虑。
[0035]本实施例倒立布置，最外侧斜撑杆和立柱采用较重的混凝土结构，并借助平衡配重提供水平分力以平衡弦索拉力。
[0036]实施例2
[0037]对称倾斜布置
[0038]部分及完全合拢式倾斜布置
[0039]与实施例1不同的是，本实施例不再设计成“平行布置”，而是:两侧的两个完全相同的伞状结构通过桥面板9、拉索10连接，并沿桥面板9中心轴对称布置，桥面板9、拉索10之间由两个辅助撑杆11连接。所述桥面板9布置于两伞形结构的桥面弦索4上。
[0040]对称倾斜布置，轴对称两侧的斜撑杆3交点合并或用横向连杆支撑，能承受水平拉力和竖向人群使用荷载。
【主权项】
1.一种伞状人行桥自平衡式倒立模块结构，其特征在于，包括:平衡配重(I)、立柱(2)、两边侧的斜撑杆(3)、桥面弦索(4)、弧形弦索(5)、径向拉索(32)，所述桥面弦索(4)、径向拉索(32)与弧形弦索(5)之间形成节点(6);所述立柱(2)与斜撑杆(3)、径向拉索(32)形成铰接点;所述桥面弦索(4)与弧形弦索(5)连接，保持桥面平顺;在横向，两侧两个完全相同的伞状结构通过上横撑杆(10)、桥面板(9)、下横撑杆(8)连接并沿桥面板(9)中心轴对称布置，桥面板布置于两伞形结构的桥面弦索(4)上。
【专利摘要】一种伞状人行桥自平衡式倒立模块结构，其特征在于，包括：平衡配重、立柱、两边侧的斜撑杆、桥面弦索、弧形弦索、径向拉索，所述桥面弦索、径向拉索与弧形弦索之间形成节点；所述立柱与斜撑杆、径向拉索形成铰接点；所述桥面弦索与弧形弦索连接，保持桥面平顺；在横向，两侧两个完全相同的伞状结构通过上横撑杆10、桥面板、下横撑杆连接并沿桥面板中心轴对称布置，桥面板布置于两伞形结构的桥面弦索上。旨在实现城市道路迅速建造跨越通道，由于模块化结构形成独自的静定结构，其受力特点明确，可独立使用或组合使用。
【IPC分类】E01D1/00
【公开号】CN205242234
【申请号】CN201520972291
【发明人】李方元, 黄军超
【申请人】同济大学
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年11月30日