CN101831865A - 跨越多层桥面的梁 - Google Patents

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CN101831865A CN200910047291A CN200910047291A CN101831865A CN 101831865 A CN101831865 A CN 101831865A CN 200910047291 A CN200910047291 A CN 200910047291A CN 200910047291 A CN200910047291 A CN 200910047291A CN 101831865 A CN101831865 A CN 101831865A
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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

跨越多层桥面的梁
技术领域:
[0001] 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:
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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。
[0005] 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》。
[0006] 目前的梁桥结构存在以下问题:
[0007] 1、现有梁桥结构一直以来难以推广到大跨径情况
[0008] 1)受梁高的限制,结构本身难以适应大跨径情况。
[0009] 2)在大跨径情况下,单位面积的经济性较差而失去竞争力。
[0010] 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
[0011] 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。
[0012] 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。
[0013] 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:
[0014] 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。
[0015] 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。
[0016] 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η≥ 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。
[0017] 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。
[0018] 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;
[0019] 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。
[0020] 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。
[0021] 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。
[0022] 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。
[0023] 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。
[0024] 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;
[0025] 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。
[0026] 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。
[0027] 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。
[0028] 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。
[0029] 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。
[0030] 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。
[0031] 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。
[0032] 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。
[0033] 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。
[0034] 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。
[0035] 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。
[0036] 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。
[0037] 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。
[0038] 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。[0039] 所述跨层梁的管线通道内的管线宜为非危险品管线。
[0040] 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。
[0041] 本发明的技术效果体现在以下几个方面:
[0042] 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
[0043] 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M跨中= X-ql2 ,抗弯模量妒二 ^M2,刚度
ο 6
EI = E~bh3,最大挠度/max = -T^gl4,其中q为均布荷载,1为桥梁跨度,b为梁宽,h为 12 384EI
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〜
IOOOm0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。
[0044] 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。
[0045] 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。
[0046] 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。
[0047] 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。
[0048] 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。
[0049] 6、跨层梁集约化利用交通通道资源,提高通过能力
[0050] 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。
[0051] 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:
[0052] 图1为本发明实施例一的断面图
[0053] 图2为本发明实施例二的断面图
[0054] 图3为本发明实施例三的断面图
[0055] 图4为本发明实施例四的断面图
[0056] 图5为图4的A-A纵剖视图、纵立面图
[0057] 图6为本发明实施例五的断面图
[0058] 图7为本发明实施例六的断面图
[0059] 图8为本发明实施例七的断面图
[0060] 图9为本发明实施例八的断面图
[0061] 图10为本发明实施例九的断面图
[0062] 图11为图9、图10的B-B纵剖视图、纵立面图
[0063] 图12为本发明实施例十的断面图
[0064] 图13为本发明实施例i^一的断面图
[0065] 图14为本发明实施例十二的断面图
[0066] 图15为图14的C-C纵立面图
[0067] 图16为本发明实施例十三的断面图
[0068] 图17为本发明实施例十四的断面图
[0069] 图18为图17的D-D纵剖视图
[0070] 图19为图17的E-E纵立面图
[0071] 图20为本发明实施例十五的断面图
[0072] 图21为图20的E2-E2纵立面图
[0073] 图22为本发明实施例十六的断面图
[0074] 图23为本发明实施例十七的断面图
[0075] 图24为本发明实施例十八的断面图
[0076] 图25为本发明实施例十九的断面图
[0077] 图26为图25的F-F纵剖视图
[0078] 图27为本发明实施例二十的断面图
[0079] 图28为本发明实施例二i^一的断面图[0080] 图29为本发明实施例二十二的断面图
[0081] 图30为本发明实施例二十三的断面图
[0082] 图31为本发明实施例二十四的断面图
[0083] 图32为本发明实施例二十六的断面图
[0084] 图33为图32的G-G纵剖视图、纵立面图
[0085] 图34为本发明实施例二十七的断面图
[0086] 图35为本发明实施例二十八的断面图
[0087] 图36为本发明实施例二十九的断面图
[0088] 图37为本发明实施例三十的断面图
[0089] 图38为本发明实施例三i^一的断面图
[0090] 图39为本发明实施例三十二的断面图
[0091] 图40为本发明实施例三十三的断面图
[0092] 图41为图39、图40的H-H断面图
[0093] 图42为图39、图40的I-I断面图
[0094] 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:
[0095] 下面结合附图说明实施本发明的实施方式:
[0096] 实施例一:横截面为网格形的跨层梁Al型
[0097] 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。
[0098] 实施例二 :横截面为网格形的跨层梁A2型
[0099] 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。[0100] 实施例三:横截面为网格形的跨层梁A3型
[0101] 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、< IOm0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。
[0102] 实施例四:横截面为网格形的跨层梁A4型
[0103] 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。
[0104] 实施例五:横截面为网格形的跨层梁A5型
[0105] 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。
[0106] 实施例六:横截面为网格形的跨层梁A6型
[0107] 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。
[0108] 实施例七:横截面为网格形的跨层梁A7型
[0109] 参见图8,腹板采用斜腹板。其余同实施例六。
[0110] 实施例八:横截面为网格形的跨层梁A8型
[0111] 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。梁内通道净宽彡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。
[0112] 实施例九:横截面为网格形的跨层梁A9型
[0113] 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 彡3. 5m、彡15m。其余同实施例八。
[0114] 实施例十:横截面为开口网格形的跨层梁Bl型
[0115] 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。
[0116] 实施例十一:横截面为开口网格形的跨层梁B2型
[0117] 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。
[0118] 实施例十二:横截面为开口网格形的跨层梁B3型
[0119] 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,单孔净宽彡3. 5m、彡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。
[0120] 实施例十三:横截面为开口网格形的跨层梁B4型
[0121] 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。
[0122] 实施例十四:横截面为开口网格形的跨层梁B5型
[0123] 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 通道单孔净宽彡3.5m、< 15m。立柱18纵向位置与底层立柱10—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)。
[0124] 实施例十五:横截面为开口网格形的跨层梁B6型
[0125] 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 彡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。
[0126] 实施例十六:横截面为开口网格形的跨层梁B7型
[0127] 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 宽彡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。
[0128] 实施例十七:横截面为开口网格形的跨层梁B8型
[0129] 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 宽彡3. 5m、< 15m。腹板14跨越二层梁内通道。
[0130] 其余同实施例十五。
[0131] 实施例十八:横截面为开口网格形的跨层梁B9型
[0132] 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—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彡3. 5m、< 15m,立柱18外侧的梁内通道 单孔净宽彡3. 5m、彡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。
[0133] 实施例十九:横截面为开口网格形的跨层梁BlO型
[0134] 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 彡3. 5m、彡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 —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)。
[0135] 实施例二十:横截面为开口网格形的跨层梁Bll型
[0136] 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。
[0137] 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Cl型
[0138] 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。
[0139] 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
[0140] 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。
[0141] 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
[0142] 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。
[0143] 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
[0144] 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。
[0145] 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[0146] 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彡3. 5m、彡15m,立柱18外侧的梁内通道单孔净宽彡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。[0147] 实施例二十七:横截面为工字形的跨层梁Dl型
[0148] 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。
[0149] 实施例二十八:横截面为工字形的跨层梁D2型
[0150] 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。
[0151] 实施例二十九:横截面为工字形的跨层梁D3型
[0152] 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。
[0153] 实施例三十:横截面为工字形的跨层梁D4型
[0154] 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。
[0155] 实施例三十一:横截面为工字形的跨层梁D5型
[0156] 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。
[0157] 实施例三十二 :跨层梁与斜拉桥的组合结构
[0158] 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。[0159] 实施例三十三:跨层梁与悬索桥的组合结构
[0160] 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。
[0161] 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。
[0162] 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. 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. 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 道单孔净宽彡3. 5m、≤7m。
  4. 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. 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. 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彡3. 5m、彡15m,立柱外侧的梁内通道单孔净宽彡3. 5m、彡7m ;上翼 缘、下翼缘和腹板可设置肋板加强。
  7. 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. 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. 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. 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. 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. 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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