一种相邻拱肋交叉的中承式拱桥的制作方法

1.本实用新型属于拱桥技术领域，更进一步涉及一种相邻拱肋交叉的中承式拱桥。


背景技术：

2.在建设“交通强国”战略和建设“美丽中国”发展目标的大背景下，桥梁作为基础设施的重要组成部分，除了满足功能、安全、耐久、经济、适用、环保的需要，桥梁美观性成为当前和未来的迫切需求。尤其在风景区和人口密集区域，人们越来越注重桥梁的美观性以及桥梁与周围环境的协调性。中承式拱桥外形优美、经济适用，在公路和市政道路桥梁工程中得以广泛应用。中承式拱桥美观性方面一般要求将桥面设置于主拱矢高的上、下黄金分割点位置附近。但是，中承式拱桥在一定的沟谷河道的地形和所需的经济适用跨径条件下，由于桥面标高调整幅度有限，其桥面以上拱肋高度和桥面以下拱肋高度的比例可能不协调，影响了桥梁美观性；虽然采取增大跨度的方式可能获得拱肋与桥面之间的比例协调关系，但是增大跨度的方式影响了桥梁经济性。
3.桥梁结构形式的创新是既提高桥梁美观性又满足桥梁经济性的重要途径。在桥梁形式美的意义上，不同的线形元素及其组合将产生不同的视觉效果和心理感受。适宜的比例和尺度、稳定和轻巧都是普遍易于接受的美感。在不增大跨径的前提下，有必要通过形态组合创新寻求一种新的中承式拱桥形式以实现美观性和经济性。


技术实现要素：

4.为此，本实用新型提供了一种相邻拱肋交叉的中承式拱桥具有美观、利于河道行洪等优点。本方案用以下技术要点来解决问题：
5.一种相邻拱肋交叉的中承式拱桥，包括主梁和分设于主梁前后两端的桥台，还包括多个拱肋和设置于相邻拱肋之间的承台，承台设置于主梁的下方，相邻的第一拱肋和第二拱肋相向延伸，第一拱肋和第二拱肋在主梁下方相互交叉后，第一拱肋的第一拱脚和第二拱肋的第二拱脚间隔固定于同一承台上，第一拱肋、第二拱肋和承台在相邻拱肋的交叉点下方围合形成下三角刚架式拱座区，第一拱肋、第二拱肋和主梁在相邻拱肋的交叉点上方围合形成上三角刚架式拱脚区。
6.如上所述，本方案提供了一种相邻拱肋交叉的中承式拱桥。中承式拱桥是指桥面系设置在桥跨主要承重结构中部的桥梁。其拱肋自拱顶向下连续延伸至承台或桥台。本方案中的拱桥具有多个拱肋，相邻的拱肋之间设置有承台用于支撑拱肋，承受拱肋传递的载荷。在现有的中承式拱桥中，相邻拱肋无交叉地固定于同一承台上。即使交叉，其交叉点也在拱肋的拱脚处，交叉点通常为人的视觉中心，传统的中承式拱桥的交叉点过低，会给人以“头重脚轻”之感，相邻拱肋的结合设置形式也较为固定死板，传统的中承式拱桥不够美观。与现有的中承式拱桥相比，本拱桥的相邻拱肋相互交叉形成了下三角刚架式拱座区和上三角刚架式拱脚区，从桥面到交叉点的高差称为桥下拱肋高度。合理设置相邻拱肋的交叉点能够引导人的视觉焦点，使整个桥梁更加美观。调整上三角刚架式拱脚区与在交叉点下的
下三角刚架式拱座区的大小比例，或者说调整相邻拱肋的交叉点位置，能够改变该拱桥的桥面以下拱肋高度、适宜跨径等特征，以使该种桥型能够适应多种环境条件。其次，下三角刚架式拱座区等效为传统的拱座或承台。与传统的高出河面的拱座相比，本方案中的下三角刚架式拱座区的围合区中空，可以增大河流的断面，起到利于泄洪的技术效果。同时，依赖三角形稳定性的几何特征，本拱桥依旧具有优良的强度和刚度以满足使用需求。
7.更进一步的技术方案：
8.所述第一拱肋的轴线和第二拱肋的轴线位于同一平面上。进一步地，在实际应用中，为保证桥梁的稳定与平衡，拱肋轴线所处平面应与桥的横向对称面共面，若有多组位于不同平面的拱肋，不同平面之间应对称于桥的横向对称面。
9.为提升拱肋对主梁支撑的稳定性，设置为，所述第一拱肋和第二拱肋在交叉点相互固结。
10.所述拱肋在主梁之上的为桥上拱肋，拱肋在主梁之下为桥下拱肋，所述桥上拱肋的宽度小于桥下拱肋的宽度。拱肋的宽度指垂直于拱肋纵向延伸方向的横向方向上，拱肋的尺寸。桥上拱肋更窄有利于节省成本、材料，使得整个拱桥更加轻便，桥下拱肋更宽厚有利于提升支撑的稳定性。
11.所述拱肋与主梁之间通过吊杆连接。
12.为进一步提升该桥梁的泄洪性能，设置为，所述承台的上表面与该拱桥所跨越河流的河床齐平。
13.为使本拱桥具有一定的柔性以应对温度变形、或者载荷的冲击，设置为，所述主梁的端面与桥台间隔设置，该间隔形成伸缩缝。
14.本实用新型的有益效果是：
15.本实用新型科学合理。本方案在实现美观性和经济性的同时，扩展了中承式拱桥适用范围。本方案所提出的拱桥的拱肋交叉点位置可调整，从而使得桥面上、下拱肋高度之间的比例可达到美观协调。桥型结构线条简洁，既有变化又有所统一，优雅中体现出新颖。同时，相邻拱肋交叉设置形成上三角刚架式拱脚区、下三角刚架式拱座区，桥型结构体系稳定和轻巧，受力合理；在满足比例协调的前提下不需要增大跨径而更为经济。交叉设置的拱肋也扩展了中承式拱桥适用范围。通过相邻拱肋交叉及交叉点位置调整变化带来的的形态组合和变化，可使得中承式拱桥在更大的适用范围内符合现代美学比例和尺度。相邻拱肋交叉相连的造型既可用于由两孔及多孔的相等跨径或不相等跨径组成的中承式拱桥情况，也可用于拱肋等高或拱肋不等高布置的中承式拱桥情况。在桥面以下由相邻拱肋交叉，形成了上、下两个三角刚架，承台贴近河床，避免了设置实体拱座或者实体墩或者高桩承台，增加河道过水断面，有利于河道行洪。
附图说明
16.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。
17.图1为本实用新型两个相同跨径、相同拱高的桥梁整体示意图；
18.图2为本实用新型两个不同跨径、不同拱高的桥梁整体示意图；
19.图3为本实用新型横桥向一组拱肋情况的侧面图；
20.图4为本实用新型横桥向两组拱肋情况的侧面图；
21.图中：1、主梁；2、桥台；3、承台；4、第一拱肋；5、第二拱肋；6、第一拱脚；7、第二拱脚；8、吊杆。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.实施例1
24.一种相邻拱肋交叉的中承式拱桥，包括主梁1和分设于主梁1前后两端的桥台2，还包括多个拱肋和设置于相邻拱肋之间的承台3，承台3设置于主梁1的下方，相邻的第一拱肋4和第二拱肋5相向延伸，第一拱肋4和第二拱肋5在主梁1下方相互交叉后，第一拱肋4的第一拱脚6和第二拱肋5的第二拱脚7间隔固定于同一承台3上，第一拱肋4、第二拱肋5和承台3在相邻拱肋的交叉点下方围合形成下三角刚架式拱座区，第一拱肋4、第二拱肋5和主梁1在相邻拱肋的交叉点上方围合形成上三角刚架式拱脚区。
25.如上所述，本方案提供了一种相邻拱肋交叉的中承式拱桥。中承式拱桥是指桥面系设置在桥跨主要承重结构中部的桥梁。其拱肋自拱顶向下连续延伸至承台3或桥台2。本方案中的拱桥具有多个拱肋，相邻的拱肋之间设置有承台3用于支撑拱肋，承受拱肋传递的载荷。在现有的中承式拱桥中，相邻拱肋无交叉地固定于同一承台3上。即使交叉，其交叉点也在拱肋的拱脚处，交叉点通常为人的视觉中心，传统的中承式拱桥的交叉点过低，会给人以“头重脚轻”之感，相邻拱肋的结合设置形式也较为固定死板，传统的中承式拱桥不够美观。与现有的中承式拱桥相比，本拱桥的相邻拱肋相互交叉形成了下三角刚架式拱座区和上三角刚架式拱脚区，从桥面到交叉点的高差称为桥下拱肋高度。合理设置相邻拱肋的交叉点能够引导人的视觉焦点，使整个桥梁更加美观。调整上三角刚架式拱脚区与在交叉点下的下三角刚架式拱座区的大小比例，或者说调整相邻拱肋的交叉点位置，能够改变该拱桥的桥面以下拱肋高度、适宜跨径等特征，以使该种桥型能够适应多种环境条件。其次，下三角刚架式拱座区等效为传统的拱座或承台3。与传统的高出河面的拱座相比，本方案中的下三角刚架式拱座区的围合区中空，可以增大河流的断面起到利于泄洪的技术效果。同时，依赖三角形稳定性的几何特征，本拱桥依旧具有优良的强度和刚度以满足使用需求。
26.实施例2
27.如图3-图4，本实施例在实施例1的基础上作进一步限定：
28.所述第一拱肋4的轴线和第二拱肋5的轴线位于同一平面上。进一步地，在实际应用中，为保证桥梁的稳定与平衡，拱肋轴线所处平面应与桥的横向对称面共面，若有多组位于不同平面的拱肋，不同平面之间应对称于桥的横向对称面。
29.为提升拱肋对主梁1支撑的稳定性，设置为，所述第一拱肋4和第二拱肋5在交叉点相互固结。
30.所述拱肋在主梁1之上的为桥上拱肋，拱肋在主梁1之下为桥下拱肋，所述桥上拱肋的宽度小于桥下拱肋的宽度。拱肋的宽度指垂直于拱肋纵向延伸方向的横向方向上，拱
肋的尺寸。桥上拱肋更窄有利于节省成本、材料，使得整个拱桥更加轻便，桥下拱肋更宽厚有利于提升支撑的稳定性。
31.所述拱肋与主梁1之间通过吊杆8连接。
32.为进一步提升该桥梁的泄洪性能，设置为，所述承台3的上表面与该拱桥所跨越河流的河床齐平。
33.为使本拱桥具有一定的柔性以应对温度变形、或者载荷的冲击，设置为，所述主梁1的端面与桥台2间隔设置，该间隔形成伸缩缝。
34.以上为本实用新型较佳的实施方式，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更与修改，因此本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作的任何显而易见的改进、替换或变形均属于本实用新型的保护范围。