一种钢桁梁与混凝土梁混合的短边跨斜拉桥结构的制作方法

本实用新型属于桥梁结构技术领域，具体涉及一种钢桁梁与混凝土梁混合的短边跨斜拉桥结构。

背景技术：

桥梁是公路、铁路、城市道路和农村道路及水利建设中，为了跨越各种障碍(如河流、或其它结构)的结构物。按结构受力特点划分，桥梁可分为梁、拱、刚架、索与组合体系。斜拉桥作为一种拉索体系，由于受到斜拉索的弹性支承，弯矩较小，使得主梁尺寸大大减小，结构自重显著减轻，大幅度提高了跨越能力，是大跨度桥梁的最主要桥型。

斜拉桥主要由主桥桥塔、主梁及斜拉索组成。常用的斜拉桥是三跨双塔式结构，其主跨和两个边跨采用同一种结构，如全部采用混凝土主梁或钢箱梁或钢桁梁或组合梁等。为使结构受力合理，边跨与主跨的跨径比值一般在0.4左右，当此比值进一步减小时，边跨需采用压重等措施调整结构的受力。总体上看，传统的斜拉桥的主要不足是：(1)边跨与主跨跨径比值较高，由此限制了其主跨跨越能力；(2)如果采用压重方法减小跨径比值，又大大增加了桥梁荷载，减小了桥梁自身承载能力，特别是在我国西部山区峡谷不利于斜拉桥边跨布置的地区，采用传统压重方法减小斜拉桥边跨跨径的方法，使桥梁的经济性大大降低。

因此开发一种对边跨跨径适应性更强、对材料利用性更高、使结构的受力更合理、经济性更好的斜拉桥结构形式，具有很大的实用价值。

技术实现要素：

本实用新型为了解决上述问题，提出了一种钢桁梁与混凝土梁混合的短边跨斜拉桥结构，本实用新型从结构体系和内在受力机理方面提高斜拉桥结构的跨径布置及承载效率，能够克服传统斜拉桥主跨跨越能力受局限，边跨需要较大的长度以与主跨配重平衡的问题，边跨长度较常规缩短约40％，方便了山区峡谷地区斜拉桥桥跨布置，提高了斜拉桥的适用范围。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种钢桁梁与混凝土梁混合的短边跨斜拉桥结构，包括主跨钢桁梁、边跨混凝土梁和斜拉索，所述主跨钢桁梁、边跨混凝土梁通过钢混结合段过渡连接在一起，所述钢混结合段处设置有主桥桥塔，主桥桥塔下端通过承台与基础固定，所述主桥桥塔通过多跟斜拉索与主跨钢桁梁或/和边跨混凝土梁侧连接，提供荷载力。

进一步的，所述边跨混凝土梁为混凝土箱梁结构。

当然，本领域技术人员能够在本实用新型的工作原理的启示下，将边跨混凝土梁的形状或结构进行简单替换和修改，这些均不属于创造性劳动，理应属于本实用新型的保护范围。

进一步的，所述主跨钢桁梁主桁包括上弦杆、下弦杆和腹杆，所述上弦杆、下弦杆之间通过多根分布式布置的腹杆连接。

优选的，所述腹杆之间具有夹角，每N个腹杆之间共有一个连接支点。N大于等于2。

当然，本领域技术人员能够在本实用新型的工作原理的启示下，将主跨钢桁梁的形状或结构，以及主跨钢桁梁主桁的结构或形状进行简单替换和修改，这些均不属于创造性劳动，理应属于本实用新型的保护范围。

进一步的，所述基础设置于地表以下工程地质合适的地基层中，承台位于基础之上，与基础顶部连接成整体。

进一步的，所述主桥桥塔设置在承台之上，与承台刚性连接，采用薄壁空心截面。

进一步的，所述边跨混凝土梁处设置有辅助墩和边墩。

进一步的，所述边墩、辅助墩设置在承台之上，与承台刚性连接，采用薄壁空心截面。

进一步的，所述边跨混凝土梁置于边墩、辅助墩、桥塔横梁的支座上，一端与钢混结合段连接。

进一步的，所述主跨钢桁梁位于两主桥塔之间。

进一步的，所述钢混结合段两端分别连接边跨混凝土梁与主跨钢桁梁，边跨混凝土梁、主跨钢桁梁与钢混结合段共同形成全桥的主梁体系。

进一步的，所述斜拉索一端与主桥桥塔上塔柱连接，另一端与边跨混凝土主梁或主跨钢桁梁连接。

进一步的，所述边跨混凝土主梁、钢混结合段、主跨钢桁梁的顶面与道路路线纵坡基本一致、较为平直，承受车辆、人群的作用。

即所述边跨混凝土主梁、钢混结合段、主跨钢桁梁的顶面与道路路线纵坡在同一延伸面。

所述边跨混凝土梁与主跨钢桁梁的跨径比值小于0.3。

本实用新型的工作原理，本实用新型钢桁梁与混凝土梁混合的短边跨斜拉桥结构的体系与力学特征包括：(1)斜拉索提供自平衡体系及对主梁的弹性支撑；(2)边跨采用混凝土主梁，提供了足够的结构刚度及平衡主跨荷载的自重。

根据结构受力大小、现行有效的结构设计规范确定适宜的斜桥的主梁边跨和主跨为同一材料，或相同断面形式，且边主跨比值一般在0.4左右。而钢桁梁与混凝土梁混合的短边跨斜拉桥结构边跨与主跨不但材料不同，断面形式也完全不同；边主跨的跨径比值可减小到0.3以下，极大的提高了边跨的适应性。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型边跨与主跨比值极大减小，边跨长度较常规缩短约40％，方便了桥跨布置，增强了桥梁对建设条件的适应性；

(2)充分利用边跨混凝土梁的自重解决压重问题，变荷载为抗力，使结构的受力更合理、材料的性能发挥充分发挥，提高了材料利用率；

(3)边跨采用混凝土结构，可悬臂浇筑施工、可支架施工，施工方案更灵活和可选，有利于施工质量的控制和提高。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为钢桁梁与混凝土梁混合的短边跨斜拉桥结构示意图；

图2为边跨混凝土梁断面示意图；

图3为主跨钢桁梁断面示意图；

图4为钢混结合段立面示意图；

图中：1-基础，2-承台，3-主桥桥塔，4-边墩(过渡墩)，5-辅助墩，6-边跨混凝土梁，7-主跨钢桁梁，8-钢混结合段，9-斜拉索，10-混凝土薄壁空心箱梁，11-钢桁梁主桁，12-上弦杆，13-下弦杆，14-腹杆。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在(1)边主跨的跨径比较高，边跨跨径的适应性较低；(2)采用压重方法减小跨径比值，大大增加了桥梁荷载，减小了桥梁自身承载能力。为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种钢桁梁与混凝土梁混合的短边跨斜拉桥结构。

以下结合附图，对本实用新型的结构作进一步描述。

本实用新型提供了一种主跨与边跨材料不同、断面形式完全不同的，钢桁梁与混凝土梁混凝土的短边跨斜拉桥结构。相较传统斜拉桥，边跨的适应性更强，可以在建设自然条件受限的空间应用，合理的利用了边跨混凝土梁的自重代替了传统的另设压重体方式，通过钢混结合段的设计，实现了不同截面形式的连接过渡。边跨的施工方案有更多的选择。具体的如图1～图4所示，钢桁梁与混凝土梁混合的短边跨斜拉桥结构由基础1、承台2、主桥桥塔3、边墩4、辅助墩5、边跨混凝土梁6、主跨钢桁梁7、钢混结合段8及斜拉索9组成。所述的边跨混凝土梁6为混凝土箱梁10结构。所述的主跨钢桁梁主桁11由上弦杆12、下弦杆13和腹杆14组成。

结合图1所示，基础1设置于地表以下工程地质合适的地基层中，承台2位于基础1之上与基础1顶部连接成整体。主桥桥塔3采用薄壁空心截面，设置在承台2之上，与承台2刚性连接。边墩4、辅助墩5采用薄壁空心截面，设置在承台2之上，与承台2刚性连接。边跨混凝土梁6置于边墩4、辅助墩5及主桥桥塔3的横梁上，形成稳定结构。主跨钢桁梁7位于两主桥桥塔3之间。边跨混凝土梁6与主跨钢桁梁7通过钢混结合段8连接，形成全桥的主梁体系。斜拉索9一端与主桥桥塔3的上塔柱相连，另一端与边跨混凝土梁6或主跨钢桁梁7相连。边跨混凝土梁6、钢混结合段8、主跨钢桁梁7形成的主梁顶面与道路路线纵坡基本一致、较为平直，承受车辆、人群的作用。

如图2所示，本实用新型的边跨混凝土梁为混凝土箱结构，所述边跨混凝土梁的两端设置有混凝土薄壁空心箱梁。当然，本领域技术人员能够在本实用新型的工作原理的启示下，将边跨混凝土梁的形状或结构进行简单替换和修改，这些均不属于创造性劳动，理应属于本实用新型的保护范围。

如图3主跨钢桁梁主桁包括上弦杆、下弦杆和腹杆，所述上弦杆、下弦杆之间通过多根分布式布置的腹杆连接。腹杆之间具有夹角，每3个腹杆之间共有一个连接支点。

当然，本领域技术人员能够在本实用新型的工作原理的启示下，将主跨钢桁梁的形状或结构，以及主跨钢桁梁主桁的结构或形状进行简单替换和修改，这些均不属于创造性劳动，理应属于本实用新型的保护范围。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。