专利名称：一种由矩形钢管桁架组成的简支转连续梁桥的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及桥梁建造技术领域，尤其是涉及一种由矩形钢管桁架 组成的简支转连续梁桥。
背景技术：
目前，桥梁的建造形式主要是预应力混凝土结构和钢桁架、钢箱梁结 构，而钢管混凝土结构和钢管桁架结构在现有桥梁建造工程中的应用也较 多。上述桥梁结构形式虽各自具备诸多优点，适用于不同的桥梁建造环境， 但同时这些结构也存在一些较大的缺陷。如预应力混凝土箱梁由于其结构 材料比强度(材料强度/材料容重)很小，恒载在总荷载中所占比例很大，
承载力利用效率低，以致无法适应大跨径桥梁需求；因而实践中为减轻自 重，桥梁的腹板通常需设置大量的预应力钢筋，使得施工需要大量的、复 杂的机械设备，而且现场施工场地大，施工周期较长。而钢桁架梁用钢量 大，结构整体刚度小、节点构造复杂，再加上其节点性能也不好保证，安 全系数较低、需定期实施加固等维修措施，使用年限有限制且完全利用钢 材承受压力也不经济。对于钢箱梁结构来说，同样用钢量大，焊接要求高， 不便于现场制作、拼装和架设，不适宜在山区峡谷地带建造。尽管目前国 内外对矩形钢管、矩形钢管混凝土构件进行了大量的研究工作，但主要集 中在房屋建筑方面。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提 供一种由矩形钢管桁架组成的简支转连续梁桥，其建造工艺简单、施工方 便，受外界建造环境限制少，结构简单合理且受力性能好。为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是 一种由矩形钢管桁架 组成的简支转连续梁桥，其承重部分由多段预制的钢管桁架节段根据受力情况依次组合装配而成，钢管桁架节段由上弦杆l、下弦杆2与腹杆3组 成，所述上弦杆l、下弦杆2与腹杆3均为矩形钢管。作为本实用新型的一种优选方案，所述预制的钢管桁架节段根据所处 位置的受力情况分为三种类型，即上弦杆1与下弦杆2均不受压力或受压 力较小的空钢管桁架节段、上弦杆1或下弦杆2单独受压力的受压弦杆填 充混凝土的钢管桁架节段以及上弦杆1与下弦杆2均受压力的上下弦杆全 部填充混凝土的钢管桁架节段。作为本实用新型的另一种优选方案，所述三种类型的钢管桁架节段的 上弦杆1与下弦杆2通过腹杆3焊接成一体，腹杆3为空钢管。所述梁桥通过支座6支撑，支座6支撑点附近的钢管桁架节段的腹杆 3为填充混凝土的腹杆3。作为本实用新型的又一种优选方案，所述三种类型的钢管桁架节段之 间以法兰盘4或者焊接方式连接构成整体桁架结构。作为本实用新型的进一步优选方案，所述三种类型钢管桁架节段组成 的桁架结构为二榀、三榀或多榀，各榀桁架结构之间通过横连杆5进行连 接。所述三种类型钢管桁架节段组成的每两榀桁架结构横连杆5组成一个 组合桁架，由一个、两个或多个组合桁架构成整体桁架结构。作为本实用新型的更进一步优选方案，所述三种钢管桁架节段整体为 直线形状或弧线形状。作为本实用新型的再进一步优选方案，所述三种类型钢管桁架节段组 成的整体桁架结构为一跨、两跨或多跨，各跨桁架结构之间通过钢管桁架 节段之间的连接以及桥面8的浇筑形成连续桥面结构。作为本实用新型的再一种优选方案，所述桥面8为混凝土桥面板，通 过抗剪连接件与整体桁架结构相连，相邻混凝土板间留有混凝土湿接缝空间9。
综上，釆用本实用新型一种由矩形钢管桁架组成的简支转连续梁桥，
具有以下优点1、建造工艺简单、施工方便，适用面广，受外界地理环 境影响小，适合于跨径在10 60m的梁桥建造；2、工程质量好且造价低， 其桥梁结构自重轻、跨越能力强且桥梁结构性能稳固，与传统钢桁架相比， 该结构构造简单、用钢量低；3、结构整体刚度大，受压弦杆中填充混凝 土可充分发挥钢管混凝土的抗压性能，提高桁架整体刚度和强度；4、节 点性能好，且便于施加预应力，在桁架支座、较大集中荷载作用处等剪力 较大区域的桁架钢管中填充混凝土，可以提高桁架节点的刚度和承载力， 避免节点处钢管管壁局部屈曲破坏模式的产生；同时由于钢管内填混凝 土，降低了节点应力集中程度，提高了桁架的抗疲劳性能；5、釆用的三
种钢管桁架节段便于工厂标准化制作，而且现场拼装和架设方便，尤其在
山区峡谷地带建造特大跨梁桥具有明显优势；6、解决了釆用一般混凝土 小箱梁建造简支转连续梁桥时现浇段施工应力集中和施工工艺复杂的难 点，不需要张拉预应力钢绞线。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图1是本实用新型一种由矩形钢管桁架组成的简支转连续梁桥的结构 示意图。
图2是图1中钢管桁架节段组合连接处P处经放大后的结构示意图。 图3是图2中P处法兰盘的结构示意图。
图4是图1中钢管桁架节段组合连接处Q处经放大后的结构示意图。 图5是本实用新型由矩形钢管桁架组成的简支转连续八榀梁桥的纵向
结构示意图。
附图标记说明l一上弦杆; 4一法兰盘; 7 —螺栓；
2 —下弦杆; 5—横连杆; 8—桥面；
3—腹杆； 6—支座； 9一湿接缝空间;
IO—螺栓留孔。
具体实施方式
如图1所示，所述由矩形钢管桁架组成的简支转连续梁桥，其桥梁的 承重部分由多段预制的三种类型钢管桁架节段依桥梁结构受力情况相应 进行组合装配而成，其中钢管桁架节段为直线形状且由上弦杆1、下弦杆 2与腹杆3组成。各个钢管桁架节段上弦杆1与下弦杆2通过腹杆3焊接 成一体且三者均为矩形钢管。首先，分析各个钢管桁架节段的上弦杆1与 下弦杆2所处位置的受力情况，将其区分为上弦杆1与下弦杆2均不受压 力或受压力较小、上弦杆1或下弦杆2单独受压力以及上弦杆1与下弦杆 2均受压力三种情形，对应分别釆用空钢管桁架节段、受压弦杆填充混凝 土的钢管桁架节段以及上下弦杆全部填充混凝土的钢管桁架节段三种类 型的钢管桁架节段。根据受力分析，其梁桥承重部分的上弦杆l均需承载 较大的荷载压力，因而其上弦杆1中从头至尾均需填充混凝土，而相对来 说下弦杆2与腹杆3所需承载的压力较小，不需填充混凝土 。
结合图2、图3与图4，将预制好的多段钢管桁架节段以法兰盘4连 接构成整体桁架结构，最终架设在梁桥两端及中心处的三个支座6上。法 兰盘4釆用螺栓18进行固定，法兰盘4上左右两侧对称开设有六个螺栓 留孔。支座6支撑点附近钢管桁架节段的下弦杆2与腹杆3均需承载部分 来自支座6的压力，因而为填充混凝土的腹杆3。整体桁架结构上方铺设 混凝土桥面板制的桥面8，其通过抗剪连接件与整体桁架结构相连，相邻 混凝土板间留有混凝土湿接缝空间9，用于最终桥面的一体化。
如图5所示，所述由矩形钢管桁架组成的简支转连续八榀梁桥各榀桁架结构之间通过横连杆5进行连接。其每两榀桁架结构横连杆5组成一个 组合桁架，由四个组合桁架构成整体桁架结构。另外，整体桁架结构为一 跨、两跨或多跨，各跨桁架结构之间通过钢管桁架节段之间的连接以及桥 面8的浇筑形成连续桥面结构。此种方式装配成的梁桥既能保证良好的承 载性能，质量易于保证，梁桥结构简单合理、受力性能好，而且制造工艺 简单、省时省料。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限 制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更 以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种由矩形钢管桁架组成的简支转连续梁桥，其承重部分由多段预制的钢管桁架节段根据受力情况依次组合装配而成，钢管桁架节段由上弦杆(1)、下弦杆(2)与腹杆(3)组成，其特征在于所述上弦杆(1)、下弦杆(2)与腹杆(3)均为矩形钢管。
2. 按照权利要求1所述的一种由矩形钢管桁架组成的简支转连续梁 桥，其特征在于所述预制的钢管桁架节段根据所处位置的受力情况分为 三种类型，即上弦杆(1)与下弦杆(2)均不受压力或受压力较小的空钢 管桁架节段、上弦杆(1)或下弦杆(2)单独受压力的受压弦杆填充混凝 土的钢管桁架节段以及上弦杆(1)与下弦杆(2)均受压力的上下弦杆全 部填充混凝土的钢管桁架节段。
3. 按照权利要求2所述的一种由矩形钢管桁架组成的简支转连续梁 桥，其特征在于所述三种类型的钢管桁架节段的上弦杆(1)与下弦杆(2)通过腹杆(3)焊接成一体，腹杆(3)为空钢管。
4. 按照权利要求2或3所述的 一 种由矩形钢管桁架组成的简支转连续 梁桥，其特征在于所述梁桥通过支座(6)支撑，支座(6)支撑点附近 的钢管桁架节段的腹杆(3)为填充混凝土的腹杆(3)。
5. 按照权利要求1、 2或3所述的一种由矩形钢管桁架组成的简支转 连续梁桥，其特征在于所述三种类型的钢管桁架节段之间以法兰盘(4) 或者焊接方式连接构成整体桁架结构。
6. 按照权利要求1、 2或3所述的一种由矩形钢管桁架组成的简支转 连续梁桥，其特征在于所述三种类型钢管桁架节段组成的桁架结构为二 榀、三榀或多榀，各榀桁架结构之间通过横连杆(5)进行连接。
7. 按照权利要求1、 2或3所述的一种由矩形钢管桁架组成的简支转 连续梁桥，其特征在于所述三种类型钢管桁架节段组成的每两榀桁架结 构横连杆(5)组成一个组合桁架，由一个、两个或多个组合桁架构成整 体桁架结构。
8. 按照权利要求1、 2或3所述的一种由矩形钢管桁架组成的简支转连续梁桥，其特征在于所述三种钢管桁架节段整体为直线形状或弧线形状。
9. 按照权利要求1、 2或3所述的一种由矩形钢管桁架组成的简支转 连续梁桥，其特征在于所述三种类型钢管桁架节段组成的整体桁架结构 为一跨、两跨或多跨，各跨桁架结构之间通过钢管桁架节段之间的连接以 及桥面(8)的浇筑形成连续桥面结构。
10. 按照权利要求9所述的一种由矩形钢管桁架组成的简支转连续梁 桥，其特征在于所述桥面(8)为混凝土桥面板，通过抗剪连接件与整 体桁架结构相连，相邻混凝土板间留有混凝土湿接缝空间(9)。
专利摘要本实用新型公开了一种由矩形钢管桁架组成的简支转连续梁桥，其承重部分由多段预制的钢管桁架节段根据受力情况依次组合装配而成，钢管桁架节段由上弦杆、下弦杆与腹杆组成，所述上弦杆、下弦杆与腹杆均为矩形钢管。其预制的钢管桁架节段根据所处位置的受力情况分为三种类型，即上弦杆与下弦杆均不受压力或受压力较小的空钢管桁架节段、上弦杆或下弦杆单独受压力的受压弦杆填充混凝土的钢管桁架节段以及上弦杆与下弦杆均受压力的上下弦杆全部填充混凝土的钢管桁架节段。本实用新型建造工艺简单、施工方便且适用面广，受外界建造环境限制少，梁桥结构简单合理且受力性能好。
文档编号E01D6/00GK201148590SQ200820028049
公开日2008年11月12日 申请日期2008年1月8日 优先权日2008年1月8日
发明者刘君平, 刘永健, 竞 李 申请人:长安大学