CN101831865A - 跨越多层桥面的梁 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种跨越多层桥面的梁,技术方案是腹板跨越多层桥面,上下翼缘、腹板和面板整体连接、共同工作、作为梁内通道共同的梁;梁内通道作为机动车通道、无轨电车通道、轨道交通通道、磁悬浮通道、管线通道、人行通道。技术效果是用于梁桥时可适应大跨径,并具有经济性;用于斜拉桥或悬索桥时可提高通过能力;梁的实体厚度小,有利于多层桥面的设置、土地和空间资源的利用和交通通道资源的集约化利用。本发明适合作为高架轨道、高架高速铁路、高架磁悬浮、高架无轨电车、高架道路、综合高架通道、多层过江大桥、多层跨海大桥等桥梁的简支梁、连续梁、刚构桥主梁、斜拉桥主梁、悬索桥主梁。
Description
技术领域:
本发明属于桥梁工程领域,特别是涉及一种用于桥梁结构、腹板跨越多层桥面并与上翼缘、下翼缘整体连接共同工作、作为多层桥面共同的梁。
背景技术:
目前,桥梁结构形式多样,一般可分为拱桥结构、梁桥结构(含刚构桥结构)、斜拉桥结构、悬索桥结构、桁架桥结构等。其中跨径30m以上的梁桥结构主要有预应力钢筋混凝土简支T形梁和预应力钢筋混凝土连续箱梁等。
预应力钢筋混凝土简支T形梁由上翼缘、腹板组成,T形梁桥为单层使用,多根T形梁采用横隔板连接形成桥面,其桥面作为交通通道,T形梁作为承载结构,通过抗弯、抗剪来承受桥面外部荷载及结构自身荷载。
预应力钢筋混凝土连续箱梁由上翼缘、下翼缘、腹板和横隔板组成,横截面为矩形箱形或梯形箱形,可分为单箱单室、单箱双室、单箱三室、双箱单室、双箱双室等,但在竖向均为一层,即不设水平向隔板。箱梁一般单层使用,其桥面作为交通通道,箱梁作为承载结构,通过抗弯、抗剪来承受桥面外部荷载及结构自身荷载。由于设置横隔板,纵向箱室不连通,箱室无法作为机动车通道使用,一般作为管线通道使用。也有箱室截面尺度较小的桥梁,取消横隔板,利用箱室作为机动车通道,形成二层桥面,但最多作为二层桥面使用。
根据理论和工程实践,梁桥结构的梁承受的弯矩基本与桥梁跨径的平方成正比,梁桥结构的梁的抗弯能力也基本与梁高的平方成正比,由此梁桥结构的梁高几乎与桥梁跨径成正比,梁桥的梁高一般为1/15~1/30倍桥梁跨径(见人民交通出版社2000年6月版《公路桥涵设计手册梁桥(下册)P73》。同时,梁桥的单位面积造价也与梁高密切相关。由于梁高的限制和经济性要求,预应力钢筋混凝土简支T形梁的跨径不超过50m,预应力钢筋混凝土连续箱梁的跨径一般不超过200m(见人民交通出版社2000年6月版《公路桥涵设计手册梁桥(下册)P68》。
目前的梁桥结构存在以下问题:
1、现有梁桥结构一直以来难以推广到大跨径情况
1)受梁高的限制,结构本身难以适应大跨径情况。
2)在大跨径情况下,单位面积的经济性较差而失去竞争力。
2、现有梁桥结构的建筑高度大,多层桥面时梁高总和更大,不仅不利于多层桥面的设置,不利于充分利用土地和空间资源,而且也有碍桥梁景观
简支T形梁只能单层使用,连续箱梁一般作为一层桥面使用。对于两层及以上桥面的桥梁,每层桥面需要设置独立的梁,由于每层桥面的梁独立工作,使得每层桥面的梁高均较大(跨径50m的简支T形梁、箱梁的梁高达2.5m),各层桥面的梁高总和更大,不仅不利于多层桥面的设置,不利于充分利用土地和空间资源,而且也有碍桥梁景观。
3、现有箱梁结构竖向为一层,最多作为双层桥面使用,无法提供更多的桥面层数。
4、高架道路、高架轨道只能采用两侧隔音设施,而难以设置顶部隔音设施,隔音效果不尽理想,交通噪音对沿线特别是住宅区环境影响较大。
发明内容:
本发明所要解决的技术问题是提供一种跨越多层桥面的梁,解决一直以来梁桥结构难以适应大跨径、梁高较大不利于多层桥面设置、不利于充分利用土地和空间资源的问题。
本发明跨越多层桥面的梁,是一种用于桥梁结构、腹板跨越多层桥面并与上翼缘、下翼缘整体连接共同工作、作为多层桥面共同的梁,简称跨层梁。
本发明的技术方案是:跨层梁(即跨越多层桥面的梁)的第一种形式由竖向的腹板、水平向的上翼缘和水平向的下翼缘组成,其特征在于:上翼缘和下翼缘之间设置水平向的面板,面板层数n≥1,上翼缘、面板和下翼缘之间形成竖向n+1层梁内通道,腹板数量m≥1,腹板跨越至少2层梁内通道,上翼缘、下翼缘、腹板和面板整体连接、共同工作、作为梁内通道共同的梁。
所述跨层梁的第一种形式的A型,横截面采用网格形,横向设两侧2块腹板,中间可进一步增设腹板,形成横向m-1孔、竖向n+1层梁内通道,腹板采用直腹板或斜腹板;梁内通道的单孔净宽≥3.5m、≤15m;上翼缘、下翼缘、腹板和面板可设置肋板加强。
所述跨层梁的第一种形式的B型,横截面采用开口网格形;腹板采用直腹板;上翼缘、下翼缘、腹板和面板可设置肋板加强;
1)横向设中间1块腹板,形成横向2孔、竖向n+1层梁内通道,梁内通道的单孔净宽≥3.5m、≤7m。
2)或横向设中间1块腹板、两侧2根立柱,立柱纵向位置与底层立柱一致,上翼缘、下翼缘、面板在立柱处设置纵梁,形成横向2孔、竖向n+1层梁内通道,梁内通道单孔净宽≥3.5m、≤15m。
3)或横向设中间1块腹板、两侧桁架,上翼缘、下翼缘、面板在立柱处设置桁架弦杆,上翼缘、下翼缘、面板之间设置桁架斜杆,可进一步设置桁架竖杆,形成横向2孔、竖向n+1层梁内通道,梁内通道单孔净宽≥3.5m、≤15m。
4)或横向设中间1块腹板、两侧2根立柱,上翼缘、下翼缘和面板为悬臂式,上翼缘、下翼缘、面板在立柱处的底部设置纵梁,立柱纵向位置与底层立柱一致,形成横向4孔、竖向n+1层梁内通道,立柱与腹板之间的梁内通道单孔净宽≥3.5m、≤15m,立柱外侧的梁内通道单孔净宽≥3.5m、≤7m。
所述跨层梁的第一种形式的C型,横截面采用网格形和开口网格形组合。
跨层梁(即跨越多层桥面的梁)的第二种形式由竖向的腹板、水平向的上翼缘和水平向的下翼缘组成,其特征在于:上翼缘、下翼缘之间不设面板,上翼缘和下翼缘之间形成1层梁内通道,设置中间1块腹板,腹板跨越该梁内通道,上翼缘、下翼缘和腹板整体连接、共同工作、作为梁内通道共同的梁;腹板采用直腹板;
1)上翼缘、下翼缘为悬臂式,形成横向2孔、竖向1层梁内通道,梁内通道的单孔净宽≥3.5m、≤7m;上翼缘、下翼缘和腹板可设置肋板加强。
2)或横向设两侧2根立柱,立柱纵向位置与底层立柱一致,上翼缘、下翼缘在立柱处设置纵梁,形成横向2孔、竖向1层梁内通道,梁内通道单孔净宽≥3.5m、≤15m;上翼缘、下翼缘和腹板可设置肋板加强。
3)或横向设两侧桁架,上翼缘、下翼缘在立柱处设置桁架弦杆,上翼缘、下翼缘之间设置桁架斜杆,可进一步设置桁架竖杆,形成横向2孔、竖向1层梁内通道,梁内通道单孔净宽≥3.5m、≤15m;上翼缘、下翼缘和腹板可设置肋板加强。
4)或横向设两侧2根立柱,上翼缘、下翼缘为悬臂式,上翼缘、下翼缘在立柱处的底部设置纵梁,立柱纵向位置与底层立柱一致,形成横向4孔、竖向1层梁内通道,立柱与腹板之间的梁内通道单孔净宽≥3.5m、≤15m,立柱外侧的梁内通道单孔净宽≥3.5m、≤7m;上翼缘、下翼缘和腹板可设置肋板加强。
所述跨层梁采用简支梁结构、连续梁结构,或与底层立柱组成刚构结构。所述跨层梁采用预应力钢筋混凝土结构、钢结构或预应力钢筋混凝土与钢组合结构。对于预应力钢筋混凝土结构,腹板厚度≥0.3m,上翼缘、下翼缘、面板厚度≥0.15m,具体根据计算确定。
所述跨层梁的梁内通道作为机动车通道、无轨电车通道、轨道交通通道、磁悬浮通道、管线通道、人行通道等通道的1种或多种组合。
所述跨层梁的上翼缘顶部可设置梁顶通道。在非噪音影响敏感区的路段,梁顶通道的顶部不封闭;在噪音影响敏感区的路段,梁顶通道的顶部设透明封闭楼顶封闭,避免对外部环境的噪音影响。
对于横截面为开口网格形的所述跨层梁、网格形与开口网格形组合的所述跨层梁,上翼缘、下翼缘和面板横向两端的护栏可兼作纵梁;在非噪音影响敏感区的路段,梁内通道的两侧除结构外不封闭;在噪音影响敏感区的路段,梁内通道的两侧设透明封闭墙体封闭,避免对外部环境的噪音影响。
对于所述跨层梁的腹板,可在与面板、上翼缘、下翼缘的结构衔接部位以外的区域设置一定数量的孔,各孔不连续,以满足采光、通风等需要。孔的数量、尺度、位置以保证腹板传递剪力和弯矩功能为前提。
所述跨层梁还可与斜拉桥结构或悬索桥结构组合使用,分别作为斜拉桥或悬索桥的主梁。
横截面为网格形的所述跨层梁、横截面为开口网格形且两侧封闭的所述跨层梁,设置排风送风系统,保证废气及时排放和内部空气清新。内部装饰可采用吸声材料,避免对内部环境的噪音影响。特点是内部的梁内通道全封闭,对沿线环境的噪声和废气影响小,不受风、雨、雪、雾的影响,可全天候运行,对电磁波、磁场具有很好的屏蔽效应,但需要设置照明及排风送风系统。特别适合作为基本不消耗氧气、无废气排放的高架轨道、高架高速铁路、高架磁悬浮、高架无轨电车桥梁结构的梁。
横截面为开口网格形且两侧不封闭的所述跨层梁,可以自然采光和自然通风。由于两侧不贯通,基本不受大风、雨、雪影响,但对沿线环境存在一定的噪声和废气影响。特别适合作为高架无轨电车桥梁、高架道路桥梁、多层过江大桥(如长江大桥)、多层跨海大桥(如东海大桥、杭州湾大桥、琼洲海峡大桥等)等桥梁结构的梁。
所述跨层梁的结构外表面采用涂料、玻璃、玻璃幕墙、面砖、石材的1种或多种组合装饰。
所述跨层梁的机动车通道、无轨电车通道、轨道交通通道、磁悬浮通道、管线通道、人行通道的净高根据规范确定。
所述跨层梁的管线通道内的管线宜为非危险品管线。
所述跨层梁的其余结构构造均可采用现有桥梁技术(预应力钢筋混凝土简支T形梁和预应力钢筋混凝土连续箱梁等)实现,不再赘述。
本发明的技术效果体现在以下几个方面:
1、跨层梁用于梁桥结构时,竖向刚度大,变形小,跨越能力大,并具有很好的经济性和竞争力
技术方面。跨层梁跨越多层桥面,换句话说,跨层梁就是将上下多层桥面的梁板组合为一根共同工作的梁。跨层梁的梁高即为多层通道的腹板总高度(1层通道的梁高4~6m,2层通道的梁高8~12m,3层通道的梁高12~18m,4层通道的梁高16~24m,5层通道的梁高20~30m)。以矩形简支梁为例,最大弯矩抗弯模量刚度最大挠度其中q为均布荷载,1为桥梁跨度,b为梁宽,h为梁高,E为弹性模量,I为惯性矩。由于梁桥的抗弯能力基本与梁高的平方成正比,梁桥的刚度基本与梁高的3次方成正比,因而跨层梁拥有很大的抗弯能力、刚度、很好的整体稳定性和较小的挠曲变形,跨层梁的最大跨径可达到梁高的15~20倍。当跨层梁设6层通道、梁高为30m时,跨径可达450~600m,当跨层梁设10层通道、梁高为50m时,跨径可达750~1000m。如此跨径不仅可以满足黄浦江大桥、长江大桥等过江大桥、跨海大桥通航孔的跨度要求,而且可实现各种通道集中大规模布置,大大提高大桥的通过能力,充分利用宝贵的桥位资源。
经济方面。根据梁桥理论和工程实践,当跨径较大时,对梁桥结构的主导荷载是梁的自重,梁的自重基本与梁高成正比,单位桥面的造价基本与梁高成正比。同样,跨层梁的主导荷载是梁的自重,梁的自重基本与梁高成正比,但由于跨层梁拥有多层桥面,其桥面面积为多层桥面面积的总和,其单位桥面造价按桥面面积分摊,分摊后跨层梁单位桥面面积的造价大大低于其他桥型。因此,在大跨度情况下,跨层梁具有很好的经济性和竞争力。
2、跨层梁用于斜拉桥结构或悬索桥结构时,不仅大大提高桥面结构的竖向刚度,有利于提高桥梁的竖向整体稳定,而且可实现各种通道集中大规模布置,大大提高大桥通过能力,充分利用宝贵的桥位资源。
3、跨层梁的上翼缘、下翼缘及面板厚度较小,梁的实体厚度与交通通道高度的比值大大减小(由普通梁桥的20%降低为5~10%),有利于多层桥面的设置,有利于充分利用土地和空间资源。
4、截面为网格形的跨层梁属于全封闭结构,对沿线环境的噪声和废气影响小,不受风、雨、雪、雾的影响,可全天候运行,对电磁波、磁场具有很好的屏蔽效应。特别适合作为高架轨道、高架高速铁路、高架磁悬浮、高架无轨电车的梁。
5、截面为开口网格形的跨层梁两侧不贯通,基本不受大风、雨、雪影响。特别适合作为高架无轨电车、高架道路、多层过江大桥、多层跨海大桥的梁。
6、跨层梁集约化利用交通通道资源,提高通过能力
有效解决交通通道空间资源紧缺和通过能力不足问题,同时有效节约土地资源和城市空间;可根据交通流量确定不同区域的通道层数;可提供建设二来二去的双线及以上轨道交通通道的空间资源;有利于解决无轨电车在现代交通中存在的问题;机动车通道、无轨电车通道、轨道交通通道、管线通道,集成布置为综合通道,方便管理,方便换乘,形成城市、城际的交通大动脉;有利于实现客货机动车辆分层分道行使、大小车辆分层分道行使、快慢车分层分道行使、长中短距离车辆分层分道行使,提高通行速度,消除小车、快车、客车频繁超车引发的安全隐患;有利于实现轨道交通客货运分轨运行、长中短距离分轨运行、快慢车分轨运行。
本发明适合作为高架轨道(如城市轨道交通、高架铁路)桥梁、高架高速铁路(如京沪高速铁路)桥梁、高架磁悬浮桥梁、高架无轨电车桥梁、高架道路桥梁、综合高架通道桥梁、多层过江大桥(如长江大桥)、多层跨海大桥(如东海大桥、杭州湾大桥、琼洲海峡大桥等)等桥梁结构的简支梁、连续梁、刚构桥主梁、斜拉桥主梁、悬索桥主梁。
附图说明:
图1为本发明实施例一的断面图
图2为本发明实施例二的断面图
图3为本发明实施例三的断面图
图4为本发明实施例四的断面图
图5为图4的A-A纵剖视图、纵立面图
图6为本发明实施例五的断面图
图7为本发明实施例六的断面图
图8为本发明实施例七的断面图
图9为本发明实施例八的断面图
图10为本发明实施例九的断面图
图11为图9、图10的B-B纵剖视图、纵立面图
图12为本发明实施例十的断面图
图13为本发明实施例十一的断面图
图14为本发明实施例十二的断面图
图15为图14的C-C纵立面图
图16为本发明实施例十三的断面图
图17为本发明实施例十四的断面图
图18为图17的D-D纵剖视图
图19为图17的E-E纵立面图
图20为本发明实施例十五的断面图
图21为图20的E2-E2纵立面图
图22为本发明实施例十六的断面图
图23为本发明实施例十七的断面图
图24为本发明实施例十八的断面图
图25为本发明实施例十九的断面图
图26为图25的F-F纵剖视图
图27为本发明实施例二十的断面图
图28为本发明实施例二十一的断面图
图29为本发明实施例二十二的断面图
图30为本发明实施例二十三的断面图
图31为本发明实施例二十四的断面图
图32为本发明实施例二十六的断面图
图33为图32的G-G纵剖视图、纵立面图
图34为本发明实施例二十七的断面图
图35为本发明实施例二十八的断面图
图36为本发明实施例二十九的断面图
图37为本发明实施例三十的断面图
图38为本发明实施例三十一的断面图
图39为本发明实施例三十二的断面图
图40为本发明实施例三十三的断面图
图41为图39、图40的H-H断面图
图42为图39、图40的I-I断面图
图中:1、地面通道,2、管线通道,3、梁顶通道,4、无轨电车通道,5、轨道交通通道(含磁悬浮),6、机动车通道,7、桩基,8、承台,9、地面道路,10、底层立柱,11、底层盖梁,12、上翼缘,13、下翼缘,14、腹板,141、腹板开孔,15、面板,16、腹板的肋板,17、上翼缘、下翼缘或面板的肋板,18、立柱,181、护栏,182、纵梁,183、桁架竖杆,184、桁架斜杆,185、桁架弦杆,19、透明封闭墙体,20、透明封闭楼顶,21、供电电杆,211、架空电缆,22、机动车,23、无轨电车,24、有轨列车,25、管线,30、斜拉桥或悬索桥桥塔,31、斜拉桥或悬索桥拉索,32、悬索桥主缆,33、悬索桥锚碇结构,34、斜拉桥或悬索桥主梁。
具体实施方式:
下面结合附图说明实施本发明的实施方式:
实施例一:横截面为网格形的跨层梁A1型
参见图1,跨层梁由腹板14、上翼缘12、下翼缘13和面板15整体连接而成。横截面为“日”字网格形,横向设两侧二块腹板14,上翼缘12、下翼缘13之间设一层面板15,形成横向单孔、竖向二层梁内通道,梁内通道单孔净宽≥3.5m、≤15m。腹板14跨越二层梁内通道。腹板14采用直腹板。跨层梁采用简支梁结构、连续梁结构或与底层立柱10组成刚构结构。跨层梁采用预应力钢筋混凝土结构、钢结构或预应力钢筋混凝土与钢组合结构。腹板14设置肋板16加强,上翼缘12、下翼缘13与面板15设置肋板17加强。跨层梁的最大跨径可达跨层梁腹板14总高度的15~20倍。可设置排风送风系统(图上未示出),保证废气及时排放和内部空气清新。内部装饰可采用吸声材料(图上未示出),避免对内部环境的噪音影响。跨层梁桥梁结构的结构外表面可采用涂料、玻璃、玻璃幕墙、面砖、石材的1种或多种组合装饰(图上未示出)。梁内通道作为机动车通道6、无轨电车通道4、轨道交通通道5(含磁悬浮)、管线通道2等通道的1种或多种组合。
实施例二:横截面为网格形的跨层梁A2型
参见图2,上翼缘12、下翼缘13之间设二层面板15,形成横向单孔、竖向三层梁内通道,腹板14跨越三层梁内通道。其余同实施例一。
实施例三:横截面为网格形的跨层梁A3型
参见图3,横向设两侧二块腹板14、中间一块腹板14,上翼缘12、下翼缘13之间设一层面板15,形成横向双孔、竖向二层梁内通道,梁内通道单孔净宽≥3.5m、≤10m。腹板14不设置肋板16,上翼缘12、下翼缘13与面板15不设置肋板17。其余同实施例一。
实施例四:横截面为网格形的跨层梁A4型
参见图4、图5,横向设两侧二块腹板14、中间一块腹板14,上翼缘12、下翼缘13之间设二层面板15,形成横向双孔、竖向三层梁内通道,梁内通道单孔净宽≥3.5m、≤15m。中间腹板14不设置肋板16。对于腹板14,在与面板15、上翼缘12、下翼缘13结构衔接部位以外的区域可设置一定数量的孔141,各孔141不连续,以满足采光、通风等需要,孔141的数量、尺度、位置以保证腹板传递剪力和弯矩功能为前提。其余同实施例二。
实施例五:横截面为网格形的跨层梁A5型
参见图6,上翼缘12两侧为悬臂式,上翼缘12横向两端设置护栏181,上翼缘12顶部设置梁顶通道3,作为机动车通道6。其余同实施例一。
实施例六:横截面为网格形的跨层梁A6型
参见图7,横向设两侧二块腹板14、中间一块腹板14,上翼缘12、下翼缘13之间设一层面板15,形成横向双孔、竖向二层梁内通道。其余同实施例五。
实施例七:横截面为网格形的跨层梁A7型
参见图8,腹板采用斜腹板。其余同实施例六。
实施例八:横截面为网格形的跨层梁A8型
参见图9、图11,跨层梁由腹板14、上翼缘12、下翼缘13和面板15整体连接而成。横截面为网格形,横向设两侧二块腹板14、中间一块腹板14,上翼缘12与下翼缘13之间设五层面板15,形成横向单孔、竖向六层梁内通道。梁内通道净宽≥7m、≤15m。腹板14跨越六层梁内通道。上翼缘12两侧为悬臂式,上翼缘12横向两端设置护栏181,上翼缘12顶部设置顶部通道3,作为机动车通道6。腹板14采用直腹板。跨层梁采用简支梁结构、连续梁结构,或与底层立柱10组成刚构结构。跨层梁采用预应力钢筋混凝土结构、钢结构或预应力钢筋混凝土与钢组合结构。腹板14设置肋板16加强,上翼缘12、下翼缘13与面板15设置肋板17加强。对于腹板14,在与面板15、上翼缘12、下翼缘13结构衔接部位以外的区域可设置一定数量的孔141,各孔141不连续,以满足采光、通风等需要,孔141的数量、尺度、位置以保证腹板传递剪力和弯矩功能为前提。跨层梁的最大跨径可达跨层梁腹板14总高度的15~20倍。可设置排风送风系统(图上未示出),保证废气及时排放和内部空气清新。内部装饰可采用吸声材料(图上未示出),避免对内部环境的噪音影响。跨层梁桥梁结构的结构外表面可采用涂料、玻璃、玻璃幕墙、面砖、石材的1种或多种组合装饰(图上未示出)。梁内通道作为机动车通道6、无轨电车通道4、轨道交通通道5(含磁悬浮)、管线通道2等通道的1种或多种组合。
实施例九:横截面为网格形的跨层梁A9型
参见图10、图11,横向设两侧二块腹板14、中间一块腹板14。梁内通道单孔净宽≥3.5m、≤15m。其余同实施例八。
实施例十:横截面为开口网格形的跨层梁B1型
参见图12,跨层梁由腹板14、上翼缘12、下翼缘13和面板15整体连接而成。横向设中间一块腹板14,上翼缘12与下翼缘13之间设一层面板15,上翼缘12、下翼缘13、面板15均为悬臂式,横截面呈“王字形”的开口网格形。上翼缘12与下翼缘13、面板15之间形成二层梁内通道,单孔净宽≥3.5m、≤7m。上翼缘12、面板15、下翼缘13的横向两端设置护栏181。上翼缘12两侧设置供电电杆21,上翼缘12的顶部设置顶部通道3,作为无轨电车通道4或轨道交通通道5。腹板14跨越二层梁内通道。跨层梁与底层立柱10组成刚构结构。跨层梁采用预应力钢筋混凝土结构、钢结构或预应力钢筋混凝土与钢组合结构。上翼缘12、下翼缘13设置肋板17加强,腹板14设置肋板16加强。跨层梁的最大跨径可达跨层梁腹板14总高度的15~20倍。不设置排风送风系统。内部装饰可采用吸声材料(图上未示出),避免对内部环境的噪音影响。跨层梁桥梁结构的结构外表面可采用涂料、玻璃、玻璃幕墙、面砖、石材的1种或多种组合装饰(图上未示出)。梁内通道作为机动车通道6、无轨电车通道4、轨道交通通道5(含磁悬浮)、管线通道2等通道的1种或多种组合。
实施例十一:横截面为开口网格形的跨层梁B2型
参见图13,梁内通道的两侧设透明封闭墙体19,避免对外部环境的噪音影响。同时可设置排风送风系统(图上未示出),保证废气及时排放和内部空气清新。其余同实施例十。
实施例十二:横截面为开口网格形的跨层梁B3型
参见图14、图15,上翼缘12与下翼缘13之间设二层面板15,上翼缘12与下翼缘13、面板15之间形成三层梁内通道,单孔净宽≥3.5m、≤7m。腹板14跨越三层梁内通道。上翼缘12顶部不作为梁顶通道3。其余同实施例十。
实施例十三:横截面为开口网格形的跨层梁B4型
参见图16,梁内通道的两侧设透明封闭墙体19,形成全封闭,避免对外部环境的噪音影响。同时可设置排风送风系统(图上未示出),保证废气及时排放和内部空气清新。其余同实施例十二。
实施例十四:横截面为开口网格形的跨层梁B5型
参见图17、图18、图19,跨层梁由腹板14、上翼缘12、下翼缘13、面板15和立柱18组成。横截面为开口网格形,横向设中间一块腹板14、两侧二根立柱18,上翼缘12与下翼缘13之间设五层面板15,形成六层梁内通道,自上而下分别作为管线通道2、机动车通道6、机动车通道6、轨道交通通道5、无轨电车通道4、无轨电车通道4,也可根据需要调整。梁内通道单孔净宽≥3.5m、≤15m。立柱18纵向位置与底层立柱10一致,上翼缘12、面板15、下翼缘13的横向两端设置护栏181,兼作纵梁182。腹板14跨越六层梁内通道。上翼缘12的顶部设置顶部通道3,作为机动车通道6。管线通道2内的管线25为非危险品管线。跨层梁采用简支梁结构、连续梁结构,或与底层立柱10组成刚构结构。跨层梁采用预应力钢筋混凝土结构、钢结构或预应力钢筋混凝土与钢组合结构。上翼缘12、下翼缘13设置肋板17加强,腹板14设置肋板16加强。跨层梁的最大跨径可达跨层梁腹板14总高度的15~20倍。可设置排风送风系统(图上未示出)。内部装饰可采用吸声材料(图上未示出),避免对内部环境的噪音影响。跨层梁桥梁结构的结构外表面可采用涂料、玻璃、玻璃幕墙、面砖、石材的1种或多种组合装饰(图上未示出)。
实施例十五:横截面为开口网格形的跨层梁B6型
参见图20、图21,跨层梁横截面为开口网格形,横向设中间一块腹板14、两侧桁架,上翼缘12与下翼缘13之间设五层面板15,形成六层梁内通道,梁内通道单孔净宽≥3.5m、≤15m。上翼缘12、面板15、下翼缘13的横向两端设置护栏181,兼作桁架弦杆185。上翼缘12、下翼缘13、面板15之间设置桁架斜杆184和桁架竖杆183。腹板14跨越六层梁内通道。梁内通道作为机动车通道6、无轨电车通道4、轨道交通通道5(含磁悬浮)、管线通道2等通道的1种或多种组合。其余同实施例十四。
实施例十六:横截面为开口网格形的跨层梁B7型
参见图22,上翼缘12与下翼缘13之间设一层面板15,形成二层梁内通道,单孔净宽≥3.5m、≤15m。腹板14跨越二层梁内通道。梁内通道作为机动车通道6、无轨电车通道4、轨道交通通道5(含磁悬浮)、管线通道2等通道的1种或多种组合。其余同实施例十四。
实施例十七:横截面为开口网格形的跨层梁B8型
参见图23,上翼缘12与下翼缘13之间设一层面板15,形成二层梁内通道,单孔净宽≥3.5m、≤15m。腹板14跨越二层梁内通道。
其余同实施例十五。
实施例十八:横截面为开口网格形的跨层梁B9型
参见图24,跨层梁由腹板14、上翼缘12、下翼缘13、面板15和立柱18组成。横截面为开口网格形,横向设一块腹板14、二根立柱18,上翼缘12与下翼缘13之间设一层面板15,上翼缘12、下翼缘13、面板15均为悬臂式,上翼缘12、下翼缘13、面板15在立柱18处的底部设置纵梁182,立柱18纵向位置与底层立柱10一致,形成横向四孔、竖向二层梁内通道。立柱18与腹板14之间的梁内通道单孔净宽≥3.5m、≤15m,立柱18外侧的梁内通道单孔净宽≥3.5m、≤7m。腹板14跨越二层梁内通道。上翼缘12的顶部设置顶部通道3,作为机动车通道6。跨层梁采用简支梁结构、连续梁结构,或与底层立柱10组成刚构结构。跨层梁采用预应力钢筋混凝土结构、钢结构或预应力钢筋混凝土与钢组合结构。上翼缘12、下翼缘13设置肋板17加强,腹板14设置肋板16加强。跨层梁的最大跨径可达跨层梁腹板14总高度的15~20倍。可设置排风送风系统(图上未示出)。内部装饰可采用吸声材料(图上未示出),避免对内部环境的噪音影响。跨层梁桥梁结构的结构外表面可采用涂料、玻璃、玻璃幕墙、面砖、石材的1种或多种组合装饰(图上未示出)。梁内通道作为机动车通道6、无轨电车通道4、轨道交通通道5(含磁悬浮)、管线通道2等通道的1种或多种组合。
实施例十九:横截面为开口网格形的跨层梁B10型
参见图25、图26,跨层梁由腹板14、上翼缘12、下翼缘13、面板15和立柱18组成。横截面为开口网格形,横向设中间一块腹板14、两侧二根立柱18,上翼缘12与下翼缘13之间设五层面板15,形成六层梁内通道,自上而下分别作为管线通道2、机动车通道6、机动车通道6、轨道交通通道5、无轨电车通道4和无轨电车通道4,也可根据需要调整。立柱18与腹板14之间的梁内通道单孔净宽≥3.5m、≤15m,立柱18外侧的梁内通道单孔净宽≥3.5m、≤7m。上翼缘12、下翼缘13、上面3层面板15均为悬臂式。立柱18纵向位置与底层立柱10一致。上翼缘12、上面三层面板15在立柱18处的底部设置纵梁182,上翼缘12、面板15、下翼缘13的横向两端设置护栏181,下面三层的护栏181兼作纵梁182。上翼缘12的顶部设置顶部通道3,作为机动车通道6。腹板14跨越六层梁内通道。管线通道2内的管线25为非危险品管线。跨层梁采用简支梁结构、连续梁结构,或与底层立柱10组成刚构结构。跨层梁采用预应力钢筋混凝土结构、钢结构或预应力钢筋混凝土与钢组合结构。上翼缘12、下翼缘13设置肋板17加强,腹板14设置肋板16加强。跨层梁的最大跨径可达跨层梁腹板14总高度的15~20倍。可设置排风送风系统(图上未示出)。内部装饰可采用吸声材料(图上未示出),避免对内部环境的噪音影响。跨层梁桥梁结构的结构外表面可采用涂料、玻璃、玻璃幕墙、面砖、石材的1种或多种组合装饰(图上未示出)。
实施例二十:横截面为开口网格形的跨层梁B11型
参见图27,除管线通道2外,梁内通道的两侧设透明封闭墙体19,梁顶通道3的顶部设置透明封闭楼顶20,以避免对外部环境的噪音影响,同时设置排风送风系统(图上未示出),保证废气及时排放和内部空气清新。其余同实施例十九。
实施例二十一:横截面为网格形和开口网格形组合的跨层梁C1型
参见图28,跨层梁由腹板14、上翼缘12、下翼缘13和面板15组成。横截面为网格形和开口网格形组合,横向设二块腹板14,上翼缘12与下翼缘13之间设一层面板15,上翼缘12、下翼缘13和面板15两侧为悬臂式,形成横向三孔、竖向二层梁内通道。腹板14之间的梁内通道单孔净宽≥7m、≤15m,腹板14外侧的梁内通道单孔净宽≥3.5m、≤7m。上翼缘12、面板15、下翼缘13的横向两端设置护栏181。上翼缘12的顶部设置顶部通道3,作为机动车通道6。腹板14跨越二层梁内通道。跨层梁采用简支梁结构、连续梁结构,或与底层立柱10组成刚构结构。跨层梁采用预应力钢筋混凝土结构、钢结构或预应力钢筋混凝土与钢组合结构。两侧的腹板14设置肋板16加强,上翼缘12、下翼缘13与面板15设置肋板17加强。对于腹板14,在与面板15、上翼缘12、下翼缘13结构衔接部位以外的区域可设置一定数量的孔141(图上未示出),各孔141不连续,以满足采光、通风等需要,孔141的数量、尺度、位置以保证腹板传递剪力和弯矩功能为前提。跨层梁的最大跨径可达跨层梁腹板14总高度的15~20倍。腹板之间的梁内通道可设置排风送风系统(图上未示出),保证废气及时排放和内部空气清新。内部装饰可采用吸声材料(图上未示出),避免对内部环境的噪音影响。跨层梁桥梁结构的结构外表面可采用涂料、玻璃、玻璃幕墙、面砖、石材的1种或多种组合装饰(图上未示出)。梁内通道作为机动车通道6、无轨电车通道4、轨道交通通道5(含磁悬浮)、管线通道2等通道的1种或多种组合。
实施例二十二:横截面为网格形和开口网格形组合的跨层梁C2型
参见图29,跨层梁由腹板14、上翼缘12、下翼缘13和面板15组成。横截面为网格形和开口网格形组合,横向设三块腹板14,上翼缘12与下翼缘13之间设一层面板15,上翼缘12和面板15两侧为悬臂式,形成竖向二层梁内通道。腹板14之间的梁内通道单孔净宽≥3.5m、≤15m,腹板14外侧的梁内通道单孔净宽≥3.5m、≤7m。其余同实施例二十一。
实施例二十三:横截面为网格形和开口网格形组合的跨层梁C3型
参见图30,底层梁内通道横向设三块腹板14,顶层梁内通道横向设中间一块腹板14、两侧二根立柱18。腹板14之间、立柱18与腹板14之间的梁内通道单孔净宽≥3.5m、≤15m,腹板14外侧的梁内通道单孔净宽≥3.5m、≤7m。上翼缘12在立柱处底部设置纵梁182。其余同实施例二十二。
实施例二十四:横截面为网格形和开口网格形组合的跨层梁C4型
参见图31,面板15与下翼缘13之间的两侧腹板14为斜腹板,其余同实施例二十三。
实施例二十六:横截面为网格形和开口网格形组合的跨层梁C6型
参见图32、图33,跨层梁由腹板14、上翼缘12、下翼缘13、面板15和立柱18组成。横截面为网格形和开口网格形组合,上翼缘12与下翼缘13之间设五层面板15,形成竖向六层梁内通道,下部四层梁内通道横向设三块腹板14,上部二层梁内通道横向设一块腹板14、二根立柱18,上翼缘12和上面一层面板15两侧为悬臂式。腹板14之间、立柱18与腹板14之间的梁内通道单孔净宽≥3.5m、≤15m,立柱18外侧的梁内通道单孔净宽≥3.5m、≤7m。上翼缘12、面板15的横向两端设置护栏181。上翼缘12的顶部设置顶部通道3,作为机动车通道6。中间的腹板14跨越六层梁内通道,两侧的腹板14跨越四层梁内通道。跨层梁采用简支梁结构、连续梁结构,或与底层立柱10组成刚构结构。跨层梁采用预应力钢筋混凝土结构、钢结构或预应力钢筋混凝土与钢组合结构。两侧的腹板14设置肋板16加强,上翼缘12、下翼缘13与面板15设置肋板17加强。对于腹板14,在与面板15、上翼缘12、下翼缘13结构衔接部位以外的区域可设置一定数量的孔141,各孔141不连续,以满足采光、通风等需要,孔141的数量、尺度、位置以保证腹板传递剪力和弯矩功能为前提。上翼缘12、上面一层面板15在立柱处底部设置纵梁182。跨层梁的最大跨径可达跨层梁腹板14总高度的15~20倍。下部四层梁内通道可设置排风送风系统(图上未示出),保证废气及时排放和内部空气清新,上部二层梁内通道可不设置排风送风系统。内部装饰可采用吸声材料(图上未示出),避免对内部环境的噪音影响。跨层梁桥梁结构的结构外表面可采用涂料、玻璃、玻璃幕墙、面砖、石材的1种或多种组合装饰(图上未示出)。梁内通道作为机动车通道6、无轨电车通道4、轨道交通通道5(含磁悬浮)、管线通道2等通道的1种或多种组合。
实施例二十七:横截面为工字形的跨层梁D1型
参见图34,上翼缘12与下翼缘13之间不设面板15,上翼缘12与下翼缘13之间形成一层梁内通道。腹板跨越该梁内通道。横截面呈“工字形”。腹板14不设置肋板16加强,上翼缘12、下翼缘13不设置肋板17加强。其余同实施例十。
实施例二十八:横截面为工字形的跨层梁D2型
参见图35,腹板14设置肋板16加强,上翼缘12、下翼缘13设置肋板17加强。其余同实施例二十七。
实施例二十九:横截面为工字形的跨层梁D3型
参见图36,上翼缘12与下翼缘13之间不设面板15,上翼缘12与下翼缘13之间形成一层梁内通道。腹板跨越该梁内通道。其余同实施例十六。
实施例三十:横截面为工字形的跨层梁D4型
参见图37,上翼缘12与下翼缘13之间不设面板15,上翼缘12与下翼缘13之间形成一层梁内通道。腹板跨越该梁内通道。其余同实施例十七。
实施例三十一:横截面为工字形的跨层梁D5型
参见图38,上翼缘12与下翼缘13之间不设面板15,上翼缘12与下翼缘13之间形成一层梁内通道。腹板跨越该梁内通道。其余同实施例十八。
实施例三十二:跨层梁与斜拉桥的组合结构
参见图39、图41、图42,本发明与斜拉桥的组合结构,由斜拉桥桥塔30、斜拉桥拉索31、斜拉桥主梁34、承台8和桩基7组成。斜拉桥主梁34为本发明的跨层梁,跨层梁基本同实施例八,当然也可采用其他实施例。
实施例三十三:跨层梁与悬索桥的组合结构
参见图40、图41、图42,本发明与悬索桥的组合结构,由悬索桥桥塔30、悬索桥拉索31、悬索桥主缆32、悬索桥锚碇33、悬索桥主梁34、承台8和桩基7组成。悬索桥主梁34为本发明的跨层梁,跨层梁基本同实施例八,当然也可采用其他实施例。
跨层梁的其余结构构造均可采用现有桥梁技术(预应力钢筋混凝土简支T形梁和预应力钢筋混凝土连续箱梁等)实现,不再赘述。
当然,具体实施方式还有许多组合,通道层数可以根据需要任意确定,只要梁的腹板跨越二层或二层以上梁内通道(其中工字形梁的腹板跨越一层或一层以上梁内通道),均在本发明保护范围之内。
Claims (12)
1.跨越多层桥面的梁,由竖向的腹板、水平向的上翼缘和水平向的下翼缘组成,其特征在于:上翼缘和下翼缘之间设置水平向的面板,面板层数n≥1,上翼缘、面板和下翼缘之间形成竖向n+1层梁内通道,腹板数量m≥1,腹板跨越至少2层梁内通道,上翼缘、下翼缘、腹板和面板整体连接、共同工作、作为梁内通道共同的梁。
2.根据权利要求1所述的跨越多层桥面的梁,其特征在于:梁的横截面采用网格形,横向设两侧2块腹板,中间可进一步增设腹板,形成横向m-1孔、竖向n+1层梁内通道,腹板采用直腹板或斜腹板;梁内通道的单孔净宽≥3.5m、≤15m;上翼缘、下翼缘、腹板和面板可设置肋板加强。
3.根据权利要求1所述的跨越多层桥面的梁,其特征在于:梁的横截面采用开口网格形;腹板采用直腹板;上翼缘、下翼缘、腹板和面板可设置肋板加强;
1)横向设中间1块腹板,形成横向2孔、竖向n+1层梁内通道,梁内通道的单孔净宽≥3.5m、≤7m。
2)或横向设中间1块腹板、两侧2根立柱,立柱纵向位置与底层立柱一致,上翼缘、下翼缘、面板在立柱处设置纵梁,形成横向2孔、竖向n+1层梁内通道,梁内通道单孔净宽≥3.5m、≤15m。
3)或横向设中间1块腹板、两侧桁架,上翼缘、下翼缘、面板在立柱处设置桁架弦杆,上翼缘、下翼缘、面板之间设置桁架斜杆,可进一步设置桁架竖杆,形成横向2孔、竖向n+1层梁内通道,梁内通道单孔净宽≥3.5m、≤15m。
4)或横向设中间1块腹板、两侧2根立柱,上翼缘、下翼缘和面板为悬臂式,上翼缘、下翼缘、面板在立柱处的底部设置纵梁,立柱纵向位置与底层立柱一致,形成横向4孔、竖向n+1层梁内通道,立柱与腹板之间的梁内通道单孔净宽≥3.5m、≤15m,立柱外侧的梁内通道单孔净宽≥3.5m、≤7m。
4.根据权利要求1所述的跨越多层桥面的梁,其特征在于:梁的横截面采用网格形和开口网格形组合。
5.跨越多层桥面的梁,由竖向的腹板、水平向的上翼缘和水平向的下翼缘组成,其特征在于:上翼缘、下翼缘之间不设面板,上翼缘和下翼缘之间形成1层梁内通道,设置中间1块腹板,腹板跨越该梁内通道,上翼缘、下翼缘和腹板整体连接、共同工作、作为梁内通道共同的梁;腹板采用直腹板。
6.根据权利要求5所述的跨越多层桥面的梁,其特征在于:
1)上翼缘、下翼缘为悬臂式,形成横向2孔、竖向1层梁内通道,梁内通道的单孔净宽≥3.5m、≤7m;上翼缘、下翼缘和腹板可设置肋板加强。
2)或横向设两侧2根立柱,立柱纵向位置与底层立柱一致,上翼缘、下翼缘在立柱处设置纵梁,形成横向2孔、竖向1层梁内通道,梁内通道单孔净宽≥3.5m、≤15m;上翼缘、下翼缘和腹板可设置肋板加强。
3)或横向设两侧桁架,上翼缘、下翼缘在立柱处设置桁架弦杆,上翼缘、下翼缘之间设置桁架斜杆,可进一步设置桁架竖杆,形成横向2孔、竖向1层梁内通道,梁内通道单孔净宽≥3.5m、≤15m;上翼缘、下翼缘和腹板可设置肋板加强。
4)或横向设两侧2根立柱,上翼缘、下翼缘为悬臂式,上翼缘、下翼缘在立柱处的底部设置纵梁,立柱纵向位置与底层立柱一致,形成横向4孔、竖向1层梁内通道,立柱与腹板之间的梁内通道单孔净宽≥3.5m、≤15m,立柱外侧的梁内通道单孔净宽≥3.5m、≤7m;上翼缘、下翼缘和腹板可设置肋板加强。
7.根据权利要求1至6任一选项所述的跨越多层桥面的梁,其特征在于:所述梁采用简支梁结构、连续梁结构,或与底层立柱组成刚构结构;所述梁采用预应力钢筋混凝土结构、钢结构或预应力钢筋混凝土与钢组合结构。
8.根据权利要求1至6任一选项所述的跨越多层桥面的梁,其特征在于:梁内通道作为机动车通道、无轨电车通道、轨道交通通道、磁悬浮通道、管线通道等通道的1种或多种组合。
9.根据权利要求1至6任一选项所述的跨越多层桥面的梁,其特征在于:上翼缘顶部设置梁顶通道,作为机动车通道、无轨电车通道、轨道交通通道、磁悬浮通道、管线通道、人行通道等通道的1种或多种组合;梁顶高架通道的顶部不封闭,或设透明封闭楼顶封闭。
10.根据权利要求3至6任一选项所述的跨越多层桥面的梁,其特征在于:上翼缘、下翼缘和面板横向两端的护栏可兼作纵梁;梁内通道的两侧除结构外不封闭,或设透明封闭墙体封闭。
11.根据权利要求1至6任一选项所述的跨越多层桥面的梁,其特征在于:对于所述梁的腹板,在与面板结构衔接部位以外的区域设置一定数量的孔,各孔不连续。
12.根据权利要求1至6任一选项所述的跨越多层桥面的梁,其特征在于:所述梁与斜拉桥结构或悬索桥结构组合,分别作为斜拉桥或悬索桥的主梁。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C04 | Withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Open date: 20101020 |