一种景观悬索桥索塔及景观悬索桥的制作方法

本实用新型涉一种桥梁的组成结构，尤其涉及一种景观悬索桥索塔及景观悬索桥。

背景技术：

随着我国经济的快速发展，第三产业也呈现出蓬勃发展的气息，为满足人们日益增长的精神生活水平需要，全国各地正以自己特色资源为依托，大力发展旅游业。目前国内外大型景区主要以山水为依托，在山水型旅游景区的建设中，为合理布局旅游线路、有效串联旅游景点，通常采用桥梁结构跨越水域或者峡谷，将各分离景点连成整体，实现景区的规模性和片区性。

对于山水型旅游景区桥梁的建设，除考虑桥梁的交通功能外，还需着重考虑桥梁的景观功能。成功的景区桥梁应具备有以下特点：造型因地制宜，能突出景区的人文特色，外型与周围环境协调；结构合理美观，自身成为景区的一道亮丽风景；受力性能好，保证安全性。水型旅游景区以人群荷载为主，荷载值小，桥梁结构可选形式多样、造型可塑性强，而恰好悬索桥梁具有跨越能力强、结构尺寸柔细、能和谐地融入外部自然环境等特点，因此悬索桥在景区建设中得到了广泛应用。

虽然现有的悬索桥索塔满足结构受力要求，但在景观效果要求高的旅游景区，大多数索塔线条元素单一、结构呆板、造型乏味，对提升景区整体品质的空间有限；同时索塔多数采用纯矩形断面，视觉上索塔轮廓不够清晰明显，不能很好地突出索塔高耸挺拔的气势。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种结构合理、受力性能好、传力简洁明确、线条元素多样、结构优美柔和和轮廓清晰凸显的景观悬索桥索塔以及利用该种索塔的景观悬索桥。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种景观悬索桥索塔，包括一对塔柱、连接在两个塔柱之间的横梁以及支撑塔柱的承台，所述塔柱为内外廓曲率不一致的变截面弧形柱，所述索塔整体上窄下宽。

作为上述景观悬索桥索塔的进一步改进：

所述塔柱的内廓曲率Rn与外廓曲率Rw的比例为

所述塔柱的顶端设有塔冠，所述塔冠为外高内低的斜切形钢制结构。

所述塔柱的内廓曲面与外廓曲面在塔柱的顶端即塔冠的下沿处与铅垂线相切。

所述塔柱的截面形状为四角采用内圆倒角的矩形截面，所述塔柱的截面的内圆倒角半径为r，且5cm≤r≤50cm。

所述横梁包括上横梁和下横梁，所述上横梁设置于塔冠下方靠近支撑塔柱顶部的位置，下横梁设置于塔柱的中下部。

所述上横梁与下横梁均采用上表面水平、下表面为弧形曲面的结构。

所述两个塔柱的下方分别设有一承台。

一种景观悬索桥，包括索塔、锚碇、主缆、钢—混凝土组合加劲梁和抗风缆，所述主缆两端锚固于锚碇内部，并在主跨的起终点位置由所述索塔支撑，所述主缆和钢—混凝土组合加劲梁之间连有吊索，抗风缆和钢—混凝土组合加劲梁之间连有抗风拉索，所述索塔为上述的景观悬索桥索塔。

作为上述景观悬索桥的进一步改进：

所述钢—混凝土组合加劲梁包括边箱式钢主梁、预制混凝土桥面板和现浇湿接缝。

所述吊索为平行钢丝吊索或钢拉杆吊索两种类型。

所述抗风缆为空间线形。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的景观悬索桥索塔塔柱之间设有横梁，使索塔整体结构合理，受力性能较好，塔柱的内外廓曲率不一致，整体上窄下宽，使之线条元素多样、结构优美柔和，在视觉上更加高耸挺立，并且进一步提高了索塔自身的稳定性，使结构自重更轻，节省了大量材料，兼具优美外观与良好的实用性，适用范围广；进一步的，其合理的内外廓曲率比例，使塔柱形成上小下大的变截面，塔顶截面形心在水平面上的投影位于承台范围之内并靠近塔底截面形心，可减小塔顶集中荷载的偏心和塔柱偏心弯矩，使之受力性能更优。

本实用新型的景观悬索桥采用上述的索塔，使桥体的强度更高，受力性能更好；进一步的，钢—混凝土组合加劲梁采用工厂预制，现场安装的方案，具有缩短工期，节能环保的优点；更进一步的，空间线形的抗风缆显著提高了悬索桥的抗风性能，造型美观。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1是本实用新型的景观悬索桥索塔的结构示意图。

图2是本实用新型的景观悬索桥索塔中塔冠结构示意图。

图3是图1的A向视图。

图4是图1的B向视图。

图5是图1的C向视图。

图6是本实用新型的景观悬索桥的整体示意图。

图7是本实用新型的景观悬索桥中钢—混凝土组合加劲梁截面示意图。

图例说明：1、索塔；11、塔柱；12、上横梁；13、下横梁；14、塔冠；21、承台；22、桩基础；3、锚碇；4、主缆；41、吊索；5、钢—混凝土组合加劲梁；51、边箱式钢主梁；52、预制混凝土桥面板；53、现浇湿接缝；6、抗风缆；61、抗风拉索；62、抗风缆锚固桩。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型作更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体的实施例。

实施例

如图1所示，本实施例的景观悬索桥索塔，包括一对塔柱11，两个塔柱11之间连接有横梁，两个塔柱11下方设有用于支撑塔柱11的承台21，索塔1整体结构合理，受力性能较好，塔柱11为内外廓曲率不一致的变截面弧形柱，使索塔1整体上窄下宽，线条元素多样、结构优美柔和，在视觉上更加高耸挺立，并且使索塔1进一步提高了自身的稳定性，结构自重更轻，节省了大量材料，兼具优美外观与良好的实用性，适用范围广。

本实施例中，由于悬索桥索塔1在塔顶受集中荷载，荷载位于铅锤面内，使得塔柱11受力近似轴压构件，而塔柱11的内廓曲率Rn与外廓曲率Rw的比例为塔顶截面形心在水平面上的投影位于承台21的范围之内并靠近塔底截面形心，可减小塔顶集中荷载的偏心和塔柱11的偏心弯矩，使近似轴压构件的塔柱11受力性能更优。

本实施例中，如图1和图2所示，塔柱11的顶端设有塔冠14，塔冠14为外高内低的斜切形钢制结构，作为主索鞍防护罩，钢结构的塔冠14可保证足够的强度，同时斜切形的结构也可作为塔顶装饰部分，在视觉效果上使索塔1更加高耸。

本实施例中，塔柱11的内廓曲面与外廓曲面在塔柱11的顶端即塔冠14的下沿处与铅垂线相切，以适应塔顶所受缆索系统传递的竖向轴力，使塔柱11的轴线与传力路径相吻合，受力性能更好。

本实施例中，如图3和图4所示，塔柱11的截面形状为四角采用内圆倒角的矩形截面，相比于普通的矩形截面塔柱，内圆倒角可以增强索塔1的光影效果和视觉冲击力，塔柱11的截面的内圆倒角半径为r，且r＝15cm。

本实施例中，如图1所示，横梁包括上横梁12和下横梁13，上横梁12设置于塔冠14下方靠近支撑塔柱11顶部的位置，下横梁13设置于塔柱11的中下部，塔柱11通过上下横梁连接，上下横梁之间的间距较大，形成封闭柔性框架，温度作用下索塔1整体框架效应弱，结构受力更合理，并且下横梁13可为主梁提供一定支撑，可有效增大人行悬索桥的刚度，两侧的塔柱11可以减小荷载作用下的位移响应。同时下横梁13采用预应力混凝土结构以抵抗水平力，增强了索塔1结构的整体性、耐久性和承载能力。

本实施例中，上横梁12与下横梁13均采用上表面水平、下表面为弧形曲面的结构，线条多样，视觉效果更佳。

本实施例中，如图5所示，两个塔柱11的下方分别设有一承台21，两承台21下方均设有桩基础22，相较于常规的整体式承台方案，分离式的承台21不仅减小了材料用量，还降低了施工基坑开挖对环境的破坏，更加环保与节省材料；同时，分离式结构避免了承台21、塔柱11、下横梁13形成刚性封闭框架而产生巨大的温度力，和由此带来的需要加大尺寸才可满足的强度要求。

本实施例的景观悬索桥，如图6所示，包括索塔1、锚碇3、主缆4、钢—混凝土组合加劲梁5和抗风缆6，主缆4两端锚固于锚碇3内部，并在主跨的起终点位置由索塔1支撑，主缆4和钢—混凝土组合加劲梁5之间连有吊索41；抗风缆6锚固于抗风缆锚固桩62处，抗风缆6和钢—混凝土组合加劲梁5之间连有抗风拉索61，索塔1为上述的景观悬索桥索塔。桥体整体强度更高，受力性能更好。

本实施例中，如图7所示，钢—混凝土组合加劲梁5包括边箱式钢主梁51、预制混凝土桥面板52和现浇湿接缝53。钢—混凝土组合加劲梁5在工厂预制，并于现场安装，缩短工期，节能环保。

本实施例中，吊索41为柔性的平行钢丝吊索和刚性的钢拉杆吊索两种类型，其中，长度≥5m的吊索41使用平行钢丝吊索，长度为5m以下的吊索41使用钢拉杆吊索，钢拉杆吊索上端设双向变位铰，带有双向变位铰的钢拉杆吊索可有效减少较短的吊索41的疲劳断裂问题。

本实施例中，抗风缆6为空间线形，造型美观，并且抗风缆6通过抗风拉索61与钢—混凝土组合加劲梁5连接，增强了钢—混凝土组合加劲梁5的抗风稳定性。

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