一种y形分肢的三角形钢桁梁桥的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种适用于跨度200m以下的Y形分肢的三角形钢桁梁桥，包括一个桁架一以及两个桁架二，桁架一的一端和两个桁架二交汇于一点后构成的桥梁主梁，桁架一和两个桁架二的交汇点为桥梁主梁的桁高最高处，桥梁主梁在空间上整体呈一个三角架，桥梁主梁平面呈Y字形，两个桁架二拼接成Y字形的桥梁主梁中呈V形的主桁架分肢部分，这种桥型整体为一个三脚架造型，平面造型呈Y字形分肢，立面造型呈三角形的钢桁梁改型；这种桥型在保证较大跨越能力的前提下，桥面以下厚度小，整体刚度大，抗风抗震性能好，同时其造型新颖美观可以作为城市地标建筑。
【专利说明】
一种丫形分肢的三角形钢桁梁桥
技术领域
[0001]本实用新型涉及桥梁桥型方案设计领域的半穿式钢桁梁桥，特别是一种适用于跨度200m以下的Y形分肢的三角形钢桁梁桥。
【背景技术】
[0002]传统钢桁梁桥广泛应用于公路、铁路桥梁建设中，是一种跨越能力非常强的桥梁结构。半个多世纪以来我国修建了大量钢桁梁桥，该桥型在桥梁钢结构中占有重要地位。在现今城市桥梁建设的前提下，建筑的美感显然非常重要;大跨桁架梁桥由于其结构形式过于经典、单一，往往难以对桥梁造型的要求。同时对于城市中T字形路口，上岛道路，征地拆迀受限等特定的建设条件，常规钢桁梁桥难以适用于这些情况，往往需要采用分岔的异形结构。基于经典钢桁梁桥，现提出一种适用于跨度200m以下的，平面造型呈Y字形分肢、立面造型呈三角形的半穿式钢桁梁桥，即一种钢桁梁改型；为上述情况下的城市桥梁建设提供一种较好桥型的解决方案。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的，在于提供一种适用于跨度200m以下的Y形分肢的三角形钢桁梁桥，其平面造型呈Y字形分肢，且立面造型呈三角形。
[0004]本实用新型解决其技术问题的解决方案是:一种Y形分肢的三角形钢桁梁桥，包括一个由两片桁片一通过横梁和平纵联拼接形成横截面为三角形或开口梯形的桁架一以及两个分别由桁片二、横梁、平纵联和边纵梁拼接后形成横截面为L形的桁架二，所述桁架一的一端和两个桁架二交汇后构成的桥梁主梁，桁架一和两个所述桁架二的交汇处的顶点为桥梁主梁的桁高最高处，所述桥梁主梁在空间上整体呈一个三角架，桥梁主梁平面呈Y字形，两个所述桁架二拼接成Y字形的桥梁主梁中呈V形的主桁架分肢部分。
[0005]作为上述技术方案的进一步改进，所述桁片一包括桁片一上弦杆以及桁片一下弦杆，所述桁片一上弦杆和桁片一下弦杆之间布置有桁片一竖杆和桁片一斜杆，所述桁架一中的横梁和平纵联位于两片桁片一下弦杆之间，所述桁片二包括桁片二上弦杆以及桁片二下弦杆，所述桁片二上弦杆和桁片二下弦杆之间布置有桁片二竖杆和桁片二斜杆，所述桁架二中的横梁和平纵联位于边纵梁和桁片二下弦杆之间，分别位于两片桁架二中的边纵梁呈V形分布在两片桁架二之间的内侧空间，所述横梁的上端面铺设有桥面，所述桁片二下弦杆与其邻近的桁片一下弦杆对接，所述桁片二上弦杆与其邻近的桁片一上弦杆对接。
[0006]作为上述技术方案的进一步改进，位于所述桁架一中的横梁分别与两片桁片一中的桁片一竖杆共面后构成三角形或开口梯形的桁架一钢架，所述桁架一钢架通过桁片一上弦杆、桁片一下弦杆及中纵梁连接构成桁架一;位于同一个所述桁架二中的横梁和桁片二竖杆共面后构成L形钢架，所述L形钢架通过桁片二上弦杆、桁片二下弦杆及边纵梁连接构成桁架二。
[0007]作为上述技术方案的进一步改进，位于所述桁架一与桁架二的交汇处的两片桁片一的上部通过桁架间连杆连接。
[0008]作为上述技术方案的进一步改进，两片所述桁架二中的边纵梁之间的平面夹角为50-70°，所述桁架一下弦杆和其相邻的桁架二下弦杆之间的平面夹角为150?160°。
[0009]作为上述技术方案的进一步改进，所述桁片一下弦杆、桁片一上弦杆、桁片二下弦杆和桁片二上弦杆的横截面为平行四边形，所述横梁、桁片一竖杆、桁片一斜杆、桁片二竖杆和桁片二斜杆的横截面为箱形截面或H形截面。
[0010]作为上述技术方案的进一步改进，所述桁架一和两片桁架二的下端面分别安装有下部结构。
[0011 ]本实用新型的有益效果是:
[0012](I)在保证较大跨越能力的前提下，本实用新型中桥型桥面以下结构厚度(路面到梁底的厚度)较小；同时在空间上是呈分岔结构，对于有净空限制，以及右进右出的上岛道路、T字形交叉路口等特殊城市建设条件，本提案的桥型相对于其他类型梁桥有优势。
[0013](2)桥梁主梁采用三脚架式的结构，结构整体刚度大，抗风抗震性能好。特别是该桥型用于人行桥梁时，可以有效避免大跨人行天桥刚度不足的问题。
[0014](3)本提案桥型结构形式新颖，造型美观，可以作为地标式建筑有利于提升城市形象。
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
[0016]图1是本实用新型的侧视图；
[0017]图2是本实用新型的俯视图；
[0018]图3是A-A向的截面图；
[0019]图4是B-B向的截面图；
[0020]图5是本实用新型的三维图；
[0021]图6是桁片一的立面图；
[0022]图7是桁片二的立面图。
【具体实施方式】
[0023]以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。
[0024]参照图1?图7，一种Y形分肢的三角形钢桁梁桥，包括一个由两片桁片一14通过横梁8和平纵联4拼接形成横截面为三角形或开口梯形的桁架一 I以及两个分别由桁片二 24、横梁8、平纵联4和边纵梁5拼接后形成横截面为L形的桁架二 2，所述桁架一 I的一端和两片桁架二 2交汇后构成的桥梁主梁，桁架一 I和两片所述桁架二 2的交汇处的顶点为桥梁主梁的桁高最高处，所述桥梁主梁在空间上整体呈一个三角架，桥梁主梁平面呈Y字形，两片所述桁架二 2拼接成Y字形的桥梁主梁中呈V形的主桁架分肢部分。
[0025]进一步作为优选的实施方式，所述桁片一14包括桁片一上弦杆10以及桁片一下弦杆13，所述桁片一上弦杆10和桁片一下弦杆13之间布置有桁片一竖杆12和桁片一斜杆11，所述桁架一I中的横梁8和平纵联4位于两片桁片一下弦杆13之间，所述桁片二24包括桁片二上弦杆20以及桁片二下弦杆23，所述桁片二上弦杆20和桁片二下弦杆23之间布置有桁片二竖杆22和桁片二斜杆21，所述桁架二 2中的横梁8和平纵联4位于边纵梁5和桁片二下弦杆23之间，分别位于两片桁架二2中的边纵梁5呈V形分布在两片桁架二2之间的内侧空间，所述横梁8的上端面铺设有桥面7，所述桁片二下弦杆23与其邻近的桁片一下弦杆13对接，所述桁片二上弦杆20与其邻近的桁片一上弦杆10对接。
[0026]进一步作为优选的实施方式，位于所述桁架一I中的横梁8分别与两片桁片一 14中的桁片一竖杆12共面后构成三角形或开口梯形的桁架一钢架，所述桁架一钢架通过桁片一上弦杆10、桁片一下弦杆13及中纵梁6连接构成桁架一 I;位于同一个所述桁架二 2中的横梁8和桁片二竖杆24共面后构成L形钢架，所述L形钢架通过桁片二上弦杆20、桁片二下弦杆23及边纵梁5连接构成桁架二 2。
[0027]进一步作为优选的实施方式，位于所述桁架一I与桁架二 2的交汇处的两片桁片一14的上部通过桁架间连杆连接后桁架一 I在桁架一 I与桁架二 2的交汇处成的截面成三角形，桁架一 I中其余位置的截面为上端敞口的三角形断面。
[0028]在横断面上看，两片桁片一14内倾，见附图4，构成三角形或开口梯形断面;桥面7支撑于横梁8上，横梁8与桁片一下弦杆13连接，此段荷载的传力途径为:桥面7—横梁8—桁片一下弦杆13—桁片一 14—下部结构。主梁分肢段(见附图3)，横梁8半悬臂连接到桁片二24上，构成一个L形断面。此段横梁8与桁片二竖杆22共面，构成一系列大小不一的L形钢架，这些钢架则通过桁片二下弦杆23和边纵梁5连接起来，共同构成Y字形的桥梁主梁中呈V形的主桁架分肢部分。此段荷载的传力途径为:桥面7—横梁8—桁片二下弦杆23及边纵梁5—桁片二 24—下部结构。
[0029]进一步作为优选的实施方式，两片所述桁架二2中的边纵梁5之间的平面夹角为50?70°，优选地，两片桁架二2中的边纵梁5之间的平面夹角为60° ;所述桁架一I下弦杆和其相邻的桁架二 2下弦杆之间的平面夹角为150?160°，优选地，桁架一 I下弦杆和其相邻的桁架二2下弦杆之间的平面夹角为153°。
[0030]进一步作为优选的实施方式，所述桁片一下弦杆13、桁片一上弦杆10、桁片二下弦杆23和桁片二上弦杆20的横截面为平行四边形，所述横梁8、桁片一竖杆12、桁片一斜杆11、桁片二竖杆22和桁片二斜杆21的横截面为箱形截面或H形截面。
[0031]本实用新型中的桥型结构体系可采用一跨简支桁梁或两跨连续桁梁两种基本结构体系。此外当设置中墩采用两跨连续的结构体系时，桁片一斜杆11和桁片二斜杆21均为拉杆，进而可将其做成拉索结构，并通过调整索力来优化桁架内力分布，整桥进一步变成桁架-拉索组合体系。这些结构体系各自均有优缺点，具体设计时一般综合考虑工程造价、结构受力、桥下净空等多方面因素，综合比较以确定最优结构体系。本提案桁梁杆件截面类型可采用多种形式。除了考虑到外形美观，弦杆建议采用平行四边形截面外，其他构件可采用箱型、H型或其他形式的截面。主梁构件连接方式可采用全焊式的，也可以采用高强螺栓连接。桥面7结构可采用分离式正交异性钢桥面板、板桁式正交异性钢桥面板、钢-砼组合梁的结构形式。具体施工时，可根据现场交通运输等条件，采用满堂支架、顶推、悬拼吊装等多种施工方法施工。为桥梁设计、施工人员提供了多样化的选择。
[0032]进一步作为优选的实施方式，所述桁架一I和两片桁架二 2的下端面分别安装有下部结构3。
[0033]以下是本实用新型优选的一个实施例:
[0034]该桥为一城市的中上岛道路的桥梁，其主要功能是连接某滨江路与某小岛。该桥桥型为Y形分肢的半穿式三角形钢桁简支梁桥，在城市侧分岔为两肢，跨度为155m，桁高O?18m，整桥平面呈“Y字形”，桥面7采用正交异性板铺设桥面7，设计桥面7宽度为7.8-15.6m(岛屿侧两车道)，4.4m(城市侧的2个单车道)。主桁采用“N型”桁架，桁架由4片三角形变高的桁片组成，其中两片桁片一 14和两片桁片二 24，桁架节间长度为8.88m。主桁架分肢部分中两分肢的夹角为60°，主桁架分肢部分与主桁架未分肢部分下弦杆的交角为153°。三角形桁架顶点到两支点跨度比例为黄金分割比例1: 0.618。
[0035]桁片一上弦杆10、桁片二上弦杆20、桁片一下弦杆13、桁片二下弦杆23、桁片一竖杆12、桁片二竖杆22、桁片一斜杆11、桁片二斜杆21以及边纵梁5构件采用箱型断面;平纵联
4、中纵梁6以及横梁8采用H型断面。弦杆采用Q500qENH钢材，桁片一上弦杆10和桁片二上弦杆20的杆件高1910mm，宽1207mm，为箱梁平行四边形断面;截面斜杆夹角与桁片内倾夹角一致，均为68.3°，板厚36?54mm。桁片一下弦杆13和桁片二下弦杆23的杆件高2047mm，宽1225mm，为箱梁平行四边形断面;弦杆板厚28?50mm。桥梁采用整体式全焊节点，即每段上、下弦杆即为一预制节点，桁片一下弦杆13和桁片二下弦杆23每段长8875mm，桁片一上弦杆1每段长8892mm，桁片二上弦杆20每段长8912mm。桁片一竖杆12和桁片二竖杆22米用Q420qE钢材，箱型断面，高1138mm，宽666mm，板厚18mm，竖杆长度3590mm?16966mm。析片一斜杆11和桁片二斜杆21采用Q420qE钢材，箱型断面，高1138mm，宽450mm，板厚18mm，斜杆长度10350mm?19959mm。边纵梁59采用Q420qE钢材，箱型断面，高1599?1687mm，宽888mm，板厚16?24mm，按受弯构件设计，每节段长度8891mm。所有箱型截面杆件的受压板件均设置与母板等厚的加劲肋。桁架一 I中的横梁8之间布置有边纵梁5，其断面为H型断面，梁高1471mm，翼缘宽600mm，厚32mm。横梁8为H型断面，梁高1299?1617mm，通过梁高变化来设置横坡，翼缘宽800_，厚32_。平纵联4连接中纵梁6与桁片二下弦杆23节点，采用N行布置。平纵联4截面为高500mm，翼缘宽650mm，厚28mm的H型截面。平纵联4，中纵梁6和横梁8均采用Q370qE钢材。桥面7采用正交异性板桥面，采用U形加劲肋，Q370qE钢材，桥面板厚度16mm。桥面铺装为5.5cm环氧沥青砼。
[0036]桥墩为薄壁板式墩，采用矩形断面。单排粧基础，采用钻(冲)孔灌注粧，粧径为1.2m。承台为四粧承台和八粧承台。根据粧径不同，承台的厚度随之不同，粧径为120cm承台的厚度为1.6m，粧径为180cm承台的厚度为2.4m。粧基采用钻孔灌注粧或冲孔灌注粧，直径有120及180cm两种，单粧承载力分别为4500kN、11000kN。平均粧长约40m。
[0037]具体实施步骤如下:
[0038](I)采用插打钢护筒搭设施工平台完成主梁的下部结构3施工。
[0039](2)将桁架工厂预制部分结构运至现场临时拼装平台，进行预制段的现场焊接。
[0040](3)桥面架设吊车行走通道，桥梁钢结构随吊车行走从一侧向另一侧顺序安装，同时在河道中架设临时支撑，临时支撑随着桥梁钢结构安装进度同步架设。
[0041](4)完成主桁架安装，现场焊接正交异性钢桥面板。
[0042](5)铺设桥面铺装，安装附属设施。
[0043]以上是对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【主权项】
1.一种Y形分肢的三角形钢桁梁桥，其特征在于:包括一个由两片桁片一通过横梁和平纵联拼接形成横截面为三角形或开口梯形的桁架一以及两个分别由桁片二、横梁、平纵联和边纵梁拼接后形成横截面为L形的桁架二，所述桁架一的一端和两个桁架二交汇后构成的桥梁主梁，桁架一和两个所述桁架二的交汇处的顶点为桥梁主梁的桁高最高处，所述桥梁主梁在空间上整体呈一个三角架，桥梁主梁平面呈Y字形，两个所述桁架二拼接成Y字形的桥梁主梁中呈V形的主桁架分肢部分。2.根据权利要求1所述的Y形分肢的三角形钢桁梁桥，其特征在于:所述桁片一包括桁片一上弦杆以及桁片一下弦杆，所述桁片一上弦杆和桁片一下弦杆之间布置有桁片一竖杆和桁片一斜杆，所述桁架一中的横梁和平纵联位于两片桁片一下弦杆之间，所述桁片二包括桁片二上弦杆以及桁片二下弦杆，所述桁片二上弦杆和桁片二下弦杆之间布置有桁片二竖杆和桁片二斜杆，所述桁架二中的横梁和平纵联位于边纵梁和桁片二下弦杆之间，分别位于两片桁架二中的边纵梁呈V形分布在两片桁架二之间的内侧空间，所述横梁的上端面铺设有桥面，所述桁片二下弦杆与其邻近的桁片一下弦杆对接，所述桁片二上弦杆与其邻近的桁片一上弦杆对接。3.根据权利要求2所述的Y形分肢的三角形钢桁梁桥，其特征在于:位于所述桁架一中的横梁分别与两片桁片一中的桁片一竖杆共面后构成三角形或开口梯形的桁架一钢架，所述桁架一钢架通过桁片一上弦杆、桁片一下弦杆及中纵梁连接构成桁架一;位于同一个所述桁架二中的横梁和桁片二竖杆共面后构成L形钢架，所述L形钢架通过桁片二上弦杆、桁片二下弦杆及边纵梁连接构成桁架二。4.根据权利要求2或3所述的Y形分肢的三角形钢桁梁桥，其特征在于:位于所述桁架一与桁架二的交汇处的两片桁片一的上部通过桁架间连杆连接。5.根据权利要求1或2所述的Y形分肢的三角形钢桁梁桥，其特征在于:两片所述桁架二中的边纵梁之间的平面夹角为50?70°，所述桁架一下弦杆和其相邻的桁架二下弦杆之间的平面夹角为150?160°。6.根据权利要求2所述的Y形分肢的三角形钢桁梁桥，其特征在于:所述桁片一下弦杆、桁片一上弦杆、桁片二下弦杆和桁片二上弦杆的横截面为平行四边形，所述横梁、桁片一竖杆、桁片一斜杆、桁片二竖杆和桁片二斜杆的横截面为箱形截面或H形截面。7.根据权利要求1所述的Y形分肢的三角形钢桁梁桥，其特征在于:所述桁架一和两片桁架二的下端面分别安装有下部结构。
【文档编号】E01D6/00GK205636467SQ201620279938
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月6日
【发明人】周昱, 郭建民, 乐小刚, 熊洪波, 胡会勇, 刘兵, 王瑞春, 李金枝
【申请人】广州市市政工程设计研究总院