CN105839511B - 一种曲线独塔双索面的斜拉桥 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种曲线独塔双索面的斜拉桥，包括主塔、主梁、斜拉索和承台。主塔的迎索面和背索面均为曲率变化但宽度不变的弧面，并且纵向倾斜角不相同并随主塔施工逐节段变化，位于主塔中段的纵向倾斜角最小为50°，位于塔底和塔顶的纵向倾斜角度接近90°；主塔的两侧面为平面且宽度由下而上逐渐变小，使主塔的高度方向自塔底至塔顶的横截面线性地逐渐变小；主塔为四边倒角的实心截面，在主塔的高度方向从塔底至塔顶倒角的长度由150cm线性地渐变至50cm，宽度均为30cm；主梁与主塔通过混凝土浇筑为一体；斜拉索由十对构成并设置在主塔和主梁之间。本发明的斜拉桥具有结构合理、造型美观，力感强，给人以独特的视觉感受。
Description
技术领域
本发明涉及一种斜拉桥，具体涉及一种曲线独塔双索面的斜拉桥。
背景技术
常规的斜拉桥在桥塔的两侧均有斜拉索，恒载作用下主塔两侧的斜拉索水平力可保持平衡，主塔仅在活载及附加荷载作用下承受一定的水平力及弯矩。而与常规斜拉桥不同，无背索斜拉桥桥塔仅有单侧索，桥塔的受力表现为在斜拉索索力及自身重力作用下的悬臂梁。为了确保主塔处于良好的受力状态，无背索斜拉桥的塔身一般都设计成倾斜的，依靠塔身的自重力矩来平衡斜拉索的倾覆力矩，因此组成了梁塔结构的平衡体系。
目前，无背索斜拉桥正朝着跨度大、斜塔高、倾斜度大、整幅梁面宽等各方面发展。桥塔是桥梁将缆索或斜拉索的巨大索力顺畅地传递到下部结构的关键受力结构。随着桥梁的跨径日益增大，索力随之增大，索塔也相应增高，桥塔的受力趋于复杂，这就要求桥塔有更加合理的构造形式。桥塔结构按材料分主要有混凝土桥塔、钢桥塔、混合结构桥塔三种。混凝土桥塔自重较大，施工期间还需架设临时钢结构支撑；钢桥塔加工拼装方便，同时加快施工进度，但造价较高；混合结构桥塔，需要将钢塔柱与混凝土塔柱进行连接，其结合部通常位于桥塔的中下部，受力和构造均比较复杂，增大了设计与施工的难度。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种曲线独塔双索面的斜拉桥，它具有结构合理先进、抗弯扭刚度大，稳定性好、造型美观，力感强，给人以独特的视觉感受。
本发明的目的是这样实现的：一种曲线独塔双索面的斜拉桥，包括主塔、主梁、斜拉索和承台，其中，
所述主塔的迎索面和背索面均为曲率变化但宽度不变的弧面，所述主塔的迎索面和背索面的纵向倾斜角不相同并随主塔的施工节段逐渐变化，位于所述主塔中段的迎索面和背索面的纵向倾斜角最小，为50°，位于主塔的塔底和塔顶的迎索面和背索面的纵向倾斜角度接近90°；所述主塔的两侧面为平面且宽度由下而上逐渐变小，使主塔的高度方向自塔底至塔顶的横截面线性地逐渐变小，并使主塔从侧面看呈S形样条曲线；
所述主塔为四边倒角的实心截面，在主塔的高度方向从塔底至塔顶倒角的长度由大线性地渐变至小，倒角的宽度不变；
所述主塔为钢筋砼结构并且砼内布置有矩形桁架结构的劲性骨架和钢筋体系；所述劲性骨架由加劲柱、平联、斜撑构成；所述钢筋体系包括竖向主筋、水平筋和拉钩筋，拉钩筋纵向地将竖向主筋和水平筋连接在一起；
所述主梁为钢-砼混合梁结构并与所述主塔通过混凝土浇筑为一体；
所述斜拉索由十对构成并设置在所述主塔和主梁之间；
所述承台位于所述主塔的塔底下端并与所述主塔刚性连接。
上述的曲线独塔双索面的斜拉桥，其中，所述主梁由人行道、非机动车道、机动车道、中央隔离带、机动车道、非机动车道、人行道构成双向混行道；所述中央隔离带上设置斜拉索锚索区；所述主塔设置在中央隔离带上。
上述的曲线独塔双索面的斜拉桥，其中，所述斜拉桥还包括连接在所述主塔的顶端的塔顶装饰块和连接在主塔的背索面的下部与主梁的上表面之间的桥面装饰块；所述桥面装饰块从侧面看呈掀起的浪花形，所述塔顶装饰块从侧面看呈倒置的掀起的浪花形而与桥面装饰块对称。
上述的曲线独塔双索面的斜拉桥，其中，所述主塔的塔顶设有避雷设施，主塔的背索面上设有检修梯道和操作平台。
本发明的曲线独塔双索面的斜拉桥的技术方案，主塔采用混凝土以及合理布置的劲性骨架和钢筋体系构成钢-砼混合梁结构，从而更好地发挥钢构与混凝土的组合作用，提高主塔的承载性能和施工便利性。并通过塔、墩、梁的固结，使全桥整体抗弯扭刚度增强，减小了桥梁的横向变形，抗震及抗风性能更优越，提高了桥梁运营安全性。其以投入成本低，结构合理先进，稳定性好，造型美观，力感强，给人以独特的视觉感受，具有较高的推广应用价值。
附图说明
图1是本发明的曲线独塔双索面的斜拉桥的立面构造图；
图2是本发明的曲线独塔双索面的斜拉桥的主塔的立面构造图；
图3是本发明的曲线独塔双索面的斜拉桥的主塔的正面构造图；
图4是图2中的A-A向视图；
图5是图2中的B-B向视图；
图6是图2中的C-A向视图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
请参阅图1至图6，本发明的曲线独塔双索面的斜拉桥，包括主塔1、主梁2、斜拉索3和承台4，其中：
主塔1的迎索面11和背索面12均为曲率变化但宽度不变的弧面，主塔1的迎索面11和背索面12的纵向倾斜角不相同并随主塔施工逐节段变化，位于主塔1中段的迎索面11和背索面12的纵向倾斜角最小，为50°，位于主塔1的塔底和塔顶的迎索面11和背索面12的纵向倾斜角度接近90°；主塔1的两侧面13为平面且宽度由下而上线性地逐渐变小，使主塔1的高度方向自塔底至塔顶的横截面逐渐变小，并使主塔1从侧面看呈S形样条曲线；该主塔1的高度H为72m，桥面以上为52m；主塔1的正面宽度L为3m，主塔的侧面宽度从塔底至塔顶由1175cm线性地渐变至346.4cm，即主塔1塔底的侧面宽度L1为1175cm，塔顶的侧面宽度L2为346.4cm；
主塔1为四边倒角的实心截面，在主塔1的高度方向从塔底至塔顶倒角的长度由150cm线性地渐变至50cm，倒角的宽度均为30cm；
主塔1为钢筋砼结构并且砼内布置有矩形桁架结构的劲性骨架和钢筋体系，其中，劲性骨架由加劲柱、平联、斜撑构成；钢筋体系包括竖向主筋、水平筋和拉钩筋，拉钩筋纵向地将竖向主筋和水平筋连接在一起；
主梁2为钢-砼混合梁结构并为一整幅的连续箱梁，为单箱三室结构，主梁2与主塔1通过混凝土浇筑为一体；主梁2的宽度为20m，并由2.0m的人行道、2.5m的非机动车道、3.75m的机动车道、3.5m的中央隔离带、3.75m的机 动车道、2.5m的非机动车道、2.0m的人行道构成双向混行道；中央隔离带上设置斜拉索锚索区；
主塔1设置在主梁2的中央隔离带上，该主塔1的高度H为70m，桥面以上为52m；
斜拉索3由10对即20根构成并设置在主塔1和主梁2的斜拉索锚索区之间；
承台4位于主塔1的塔底下端并与主塔1刚性连接；承台4的正面宽度S1为1380cm，侧面宽度S3为1920cm。承台4的下端还依次连接承台封底41和十二根桩腿42。
主塔1还包括连接在塔顶上端的塔顶装饰块14和连接在主塔1的背索面12的下部与主梁2的上表面之间的桥面装饰块15；桥面装饰块15从侧面看呈掀起的浪花形，塔顶装饰块14从侧面看呈倒置的掀起的浪花形而与桥面装饰块15对称。主塔1的塔顶装饰块14上设有避雷设施，主塔2的背索面12上设有检修梯道和操作平台。为减少对景观影响，主塔采用滑道式检修小车。
本发明的曲线独塔双索面的斜拉桥的技术方案，主塔采用混凝土以及合理布置的劲性骨架和钢筋体系构成钢-砼混合梁结构，从而更好地发挥钢构与混凝土的组合作用，提高主塔的承载性能和施工便利性。并通过塔、墩、梁的固结，使全桥整体抗弯扭刚度增强，减小了桥梁的横向变形，抗震及抗风性能更优越，提高了桥梁运营安全性。其以投入成本低，结构合理先进，稳定性好，造型美观，力感强，给人以独特的视觉感受，具有较高的推广应用价值。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。
Claims (2)
1.一种曲线独塔双索面的斜拉桥，包括主塔、主梁、斜拉索和承台，其特征在于，
所述主塔的迎索面和背索面均为曲率变化但宽度不变的弧面，所述主塔的迎索面和背索面的纵向倾斜角不相同并随主塔的施工节段逐渐变化，位于所述主塔中段的迎索面和背索面的纵向倾斜角最小，为50°，位于主塔的塔底和塔顶的迎索面和背索面的纵向倾斜角度接近90°；所述主塔的高度为72m，桥面以上为52m；主塔的正面宽度为3m，该主塔的两侧面为平面且宽度由下而上逐渐变小，即从塔底至塔顶由1175cm线性地渐变至346.4cm，使主塔的高度方向自塔底至塔顶的横截面线性地逐渐变小，并使主塔从侧面看呈S形样条曲线；
所述主塔为四边倒角的实心截面，在主塔的高度方向从塔底至塔顶倒角的长度由大线性地渐变至小，即从塔底至塔顶倒角的长度由150cm线性地渐变至50cm，倒角的宽度不变，为30cm；
所述主塔为钢筋砼结构并且砼内布置有矩形桁架结构的劲性骨架和钢筋体系；所述劲性骨架由加劲柱、平联、斜撑构成；所述钢筋体系包括竖向主筋、水平筋和拉钩筋，拉钩筋纵向地将竖向主筋和水平筋连接在一起；
所述主梁为钢-砼混合梁结构并与所述主塔通过混凝土浇筑为一体，为单箱三室结构；所述主梁由人行道、非机动车道、机动车道、中央隔离带、机动车道、非机动车道、人行道构成双向混行道；主梁的宽度为20m，并由2.0m的人行道、2.5m的非机动车道、3.75m的机动车道、3.5m的中央隔离带、3.75m的机动车道、2.5m的非机动车道、2.0m的人行道构成双向混行道；所述中央隔离带上设置斜拉索锚索区；所述主塔设置在中央隔离带上；
所述斜拉索由十对构成并设置在所述主塔和主梁之间；
所述承台位于所述主塔的塔底下端并与所述主塔刚性连接，承台的正面宽度为1380cm，侧面宽度为1920cm；该承台的下端还依次连接承台封底和十二根桩腿；
所述斜拉桥还包括连接在所述主塔的顶端的塔顶装饰块和连接在主塔的背索面的下部与主梁的上表面之间的桥面装饰块；所述桥面装饰块从侧面看呈掀起的浪花形，所述塔顶装饰块从侧面看呈倒置的掀起的浪花形而与桥面装饰块对称。
2.根据权利要求1所述的任意一种曲线独塔双索面的斜拉桥，其特征在于，所述主塔的塔顶设有避雷设施，主塔的背索面上设有检修梯道和操作平台。
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