CN106702888B - 一种带副弦的拱梁组合结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带副弦的拱梁组合结构，涉及桥梁工程领域，该拱梁组合结构包括主梁、与主梁固定连接的主拱、连接在主拱和主梁之间的若干个间隔布置的吊杆以及副弦，所述副弦布置在主拱的两侧，所述副弦的两端分别与主梁和主拱固定连接。它采用副弦连接边跨主梁与主拱，副弦为边跨主梁提供了弹性支点，从而极大的降低主梁边中跨的结构高度，以克服现有技术中梁体结构高度不满足设计要求的问题。本发明不仅降低线路标高、缩短桥梁长度、降低工程投资，减少对城市的影响，而且形似飘带、增强了桥梁景观。

Description

一种带副弦的拱梁组合结构
技术领域
本发明涉及桥梁工程领域，具体涉及一种带副弦的拱梁组合结构。
背景技术
城市跨河桥梁一般需要跨越河道及两岸的沿河道路，从减少建设规模降低对城市影响角度，桥面高程需尽可能低，而桥下受到航道及道路净空的限制，桥梁的边、中跨主梁均需要低矮的结构高度以适应这一要求。
拱梁组合结构将拱桥与梁桥相结合，一般是在连续梁主跨上增加拱肋，其梁多采用预应力混凝土结构。梁高受到结构构造及材料的制约。在桥面高程受到严格限制而又要求同时保证边、中跨桥下净空的情况下，常规结构难以满足要求。
如何采用全新的设计构造来解决传统拱梁组合结构所面临的难题是这一桥式的重要问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带副弦的拱梁组合结构，它采用副弦连接边跨主梁与主拱，副弦为边跨主梁提供了弹性支点，从而极大的降低主梁边中跨的结构高度，以克服现有技术中梁体结构高度不满足设计要求的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种带副弦的拱梁组合结构，该拱梁组合结构包括主梁、与主梁固定连接的主拱、连接在主拱和主梁之间的若干个间隔布置的吊杆以及副弦，所述副弦布置在主拱的两侧，所述副弦的两端分别与主梁和主拱固定连接。
在上述技术方案的基础上，所述副弦为弧形或直线形。
在上述技术方案的基础上，所述主拱呈二次抛物线形。
在上述技术方案的基础上，所述副弦为圆弧形，所述副弦的拱轴线与主拱的拱轴线相切。
在上述技术方案的基础上，所述主梁包括桥面和位于桥面两侧的系梁，所述系梁为箱型结构，所述桥面为钢结构正交异性板整体桥面。
在上述技术方案的基础上，所述副弦连接主梁的一端位于主梁边跨的跨中，所述副弦为箱型结构或工字型结构，所述主拱为箱型结构。
在上述技术方案的基础上，所述主拱的腹板与系梁的腹板对应伸出形成的节点板焊接或者螺栓连接，所述主拱的顶板和底板伸入对应连接的系梁内并与系梁焊接连接，所述副弦的两端分别与系梁的腹板对应伸出形成的节点板、主拱的腹板对应伸出形成的节点板焊接或者螺栓连接。
在上述技术方案的基础上，所述副弦与主拱和系梁的连接处的边线相交处设置倒弧，所述主拱和系梁的连接处的边线相交处设置倒弧。
在上述技术方案的基础上，所述桥面的顶面与系梁顶板焊接，所述系梁内布置有支承隔板，所述桥面下间隔布置有多个倒T形横梁，倒T形横梁的腹板与系梁的隔板通过焊接或者螺栓连接，倒T形横梁的底板与系梁底板通过焊接或者螺栓连接。
在上述技术方案的基础上，所述吊杆的两端均设置叉耳并与主拱和主梁上对应设置的耳板销接，所述吊杆为平行钢丝或者钢绞线。
本发明具有的优点如下：本结构由主拱、副弦、主梁及吊杆形成整体受力结构，由于采用副弦连接边跨主梁与主拱，副弦为边跨主梁提供了弹性支点，同时主梁采用钢箱系梁与钢结构正交异性板整体桥面相组合的结构，可以极大的降低主梁边中跨的结构高度。
同时，该桥型主拱、副弦、主梁及吊杆共同受力，提高了结构强度和刚度，从而实现了跨越河道及两侧沿河道路所需要的大跨度、矮梁高的要求。该桥型降低线路标高、缩短桥梁长度、降低工程投资，减少对城市的影响。此外，该桥型的副弦，形似飘带，增强了桥梁景观。
附图说明
图1为本发明实施例带副弦的拱梁组合结构的结构示意图。
图2为图1的A-A剖视图。
图3为图1的B-B剖视图。
图中，1-主拱，2-副弦，3-主梁，4-吊杆，5-系梁，6-桥面。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
如图1所示：一种带副弦的拱梁组合结构，包括主梁3、与主梁3固定连接的主拱1、连接在主拱1和主梁3之间的若干个间隔布置的吊杆4以及副弦2，副弦2布置在主拱1的两侧，副弦2的两端分别与主梁3和主拱1固定连接。其中，副弦2可以为弧形或直线形。在本实施例中，主拱1呈二次抛物线形，副弦2为圆弧形，副弦2的拱轴线与主拱1的拱轴线相切，形成了新的外观造型，创造了新的景观效果。副弦2连接主梁3的一端位于主梁3边跨的跨中，主要承受拉力。其中，副弦2为钢材质的箱型结构或工字型结构，主拱1为钢材质的箱型结构。副弦2给主梁3边跨提供了一个弹性支点，边跨梁高可以有效降低，主梁3中跨荷载主要通过吊杆4、主梁3边跨荷载主要通过副弦2传递至主拱1。副弦2与主拱1和系梁5的连接处的边线相交处设置倒弧，主拱1和系梁5的连接处的边线相交处设置倒弧，避免疲劳破坏。在本实施例中，主拱1有两片分别对称设置在主梁3的两侧，在实际应用中，主拱1也可以为一片设置在主梁3的中部。
如图2、图3所示，主梁3包括桥面6和位于桥面6两侧的系梁5，系梁5为钢材质的箱型结构，桥面6为钢结构正交异性板整体桥面，进一步减少主梁3结构高度，从而适应了桥面6高程受到严格限制而又要求同时保证边、中跨桥下净空的所需要的大跨度、矮梁高的要求。
具体地，主拱1的腹板与系梁5的腹板对应伸出形成的节点板焊接或者螺栓连接，主拱1的顶板和底板伸入对应连接的系梁5内并与系梁5焊接连接，副弦2的两端分别与系梁5的腹板对应伸出形成的节点板、主拱1的腹板对应伸出形成的节点板焊接或者螺栓连接。在实际应用中，副弦2为工字型结构时，系梁5的腹板对应伸出形成的节点板，并适当加厚，节点板与副弦2的翼缘板通过焊接或者螺栓连接，节点板之间布置燕尾槽板，燕尾槽板与副弦的腹板再通过焊接或者螺栓连接。同时，主拱1的腹板对应伸出形成的节点板，节点板间布置燕尾槽板，再将节点板与副弦的翼缘板通过焊接或者螺栓连接，燕尾槽板与副弦2的腹板通过焊接或者螺栓连接。同理，当副弦2为钢材质的箱型结构，也可以采用节点板和燕尾槽板的方式连接。
其中，桥面6的顶面与系梁5顶板焊接，系梁5内布置有支承隔板，桥面6下间隔布置有多个倒T形横梁，倒T形横梁的腹板与系梁5的隔板通过焊接或者螺栓连接，倒T形横梁的底板与系梁5底板通过焊接或者螺栓连接，支承隔板最终将荷载传递至桥梁支座上。
如图2所示，吊杆4的两端均设置叉耳并与主拱1和主梁3上对应设置的耳板销接，吊杆4为平行钢丝或者钢绞线。
本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (9)

1.一种带副弦的拱梁组合结构，其特征在于：包括主梁(3)、与主梁(3)固定连接的主拱(1)、连接在主拱(1)和主梁(3)之间的若干个间隔布置的吊杆(4)以及副弦(2)，所述副弦(2)布置在主拱(1)的两侧，所述副弦(2)的两端分别与主梁(3)和主拱(1)固定连接；
所述主梁(3)包括桥面(6)和位于桥面(6)两侧的系梁(5)，所述系梁(5)为箱型结构，所述桥面(6)为钢结构正交异性板整体桥面。
2.根据权利要求1所述的带副弦的拱梁组合结构，其特征在于：所述副弦(2)为弧形或直线形。
3.根据权利要求1所述的带副弦的拱梁组合结构，其特征在于：所述主拱(1)呈二次抛物线形。
4.根据权利要求3所述的带副弦的拱梁组合结构，其特征在于：所述副弦(2)为圆弧形，所述副弦(2)的拱轴线与主拱(1)的拱轴线相切。
5.根据权利要求1所述的带副弦的拱梁组合结构，其特征在于：所述副弦(2)连接主梁(3)的一端位于主梁(3)边跨的跨中，所述副弦(2)为箱型结构或工字型结构，所述主拱(1)为箱型结构。
6.根据权利要求5所述的带副弦的拱梁组合结构，其特征在于：所述主拱(1)的腹板与系梁(5)的腹板对应伸出形成的节点板焊接或者螺栓连接，所述主拱(1)的顶板和底板伸入对应连接的系梁(5)内并与系梁(5)焊接连接，所述副弦(2)的两端分别与系梁(5)的腹板对应伸出形成的节点板、主拱(1)的腹板对应伸出形成的节点板焊接或者螺栓连接。
7.根据权利要求6所述的带副弦的拱梁组合结构，其特征在于：所述副弦(2)与主拱(1)和系梁(5)的连接处的边线相交处设置倒弧，所述主拱(1)和系梁(5)的连接处的边线相交处设置倒弧。
8.根据权利要求1所述的带副弦的拱梁组合结构，其特征在于：所述桥面(6)的顶面与系梁(5)顶板焊接，所述系梁(5)内布置有支承隔板，所述桥面(6)下间隔布置有多个倒T形横梁，倒T形横梁的腹板与系梁(5)的隔板通过焊接或者螺栓连接，倒T形横梁的底板与系梁(5)底板通过焊接或者螺栓连接。
9.根据权利要求1所述的带副弦的拱梁组合结构，其特征在于：所述吊杆(4)的两端均设置叉耳并与主拱(1)和主梁(3)上对应设置的耳板销接，所述吊杆(4)为平行钢丝或者钢绞线。
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