CN107700333A - 一种复合材料装配式人行桥 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种复合材料装配式人行桥。由纵梁、横梁、斜撑、桥面板、栏杆五部分组成，纵梁、横梁、斜撑构成人行桥主体骨架，纵梁为受力主体，在主体骨架上铺设一层桥面板，在主体骨架侧面安装栏杆，保护行人安全。本复合材料装配式人行桥在满足常见人行桥的各项性能指标的同时，还具有轻质、高强、耐腐蚀等优点，能减轻结构自重，减少下部结构承受的荷载；可以抵抗恶劣环境中有害物质的侵蚀。本发明结构形式简单，施工流程为：在工厂预制各组成部分，拼装成整桥，运输到施工现场，吊装到指定桥位，不仅节省施工时间，而且施工方便，不影响现场交通。本发明主要用于方便行人通行，适合作为小跨径的城市过街天桥、景观桥，也可以架设在恶劣环境中。

Description

一种复合材料装配式人行桥

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，尤其涉及一种复合材料装配式人行桥。

背景技术

随着经济的高速发展和建筑材料日新月异的变化，建筑物的安全性、适用性、耐久性等性能越来越受到重视。钢材和混凝土这两种在土木工程领域应用最广泛的建筑材料，在为工程建设作出重要贡献的同时也存在明显的缺点。一方面由这两种材料建造的结构物自重较大、施工周期长；另一方面处于恶劣条件下的结构，由于钢筋的腐蚀，使用寿命会明显的缩短，并且修复和替换钢筋混凝土结构的成本非常高，由此会带来一系列安全与经济方面的问题。

近年来，作为一种高性能新型材料，复合材料以其高强、轻质、耐腐蚀等优点开始在土木工程结构中得到应用，并逐渐成为混凝土、钢材等传统结构材料的重要补充，合理地将复合材料应用于各类结构物中已经成为土木工程发展的一个重要方向。

发明内容

本发明的实施例提供了一种复合材料装配式人行桥，以实现将复合材料应用于装配式人行桥中。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种复合材料装配式人行桥，包括：由纵梁(1)、横梁(2)和斜撑(3)构成的人行桥主体骨架，所述纵梁(1)与所述横梁(2)垂直连接，所述斜撑(3)按照设定的倾斜角度连接所述纵梁(1)和横梁(2)，在所述人行桥主体骨架的上面铺设桥面板(4)，在所述人行桥主体骨架的侧面安装栏杆(5)，所述栏杆(5) 固定在最外侧纵梁(1)上。

进一步地，所述斜撑(3)为多层结构。

进一步地，所述的纵梁(1)与所述横梁(2)均采用同一截面形式的工字梁，所述的斜撑(3)采用U型截面的槽型梁，所述桥面板(4)采用格栅板。

进一步地，所述栏杆(5)包括：方管立柱(6)、方管侧底脚(7)、扶手(9) 和格栅(11)。

进一步地，用螺栓(8)将所述方管侧底脚(7)固定在最外侧纵梁(1)上，将所述方管立柱(6)插入所述方管侧底脚(7)的槽中，将所述格栅(11)用格栅连接件(12)固定在所述方管立柱(6)之间，所述扶手(9)扣在所述方管立柱(6) 上。

进一步地，所述纵梁(1)、横梁(2)、斜撑(3)、桥面板(4)、栏杆(5)采用复合材料制作。

进一步地，所述复合材料包括FRP。

进一步地，所述纵梁(1)、横梁(2)的翼缘宽度与截面高度的比值大于 1/5，小于1/3。所述斜撑(3)的高度与所述纵梁(1)、横梁(2)的高度的比值大于1/3，小于1/5。

由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例的复合材料装配式人行桥，在满足常见人行桥的各项性能指标的同时，还具有轻质、高强、耐腐蚀等优点，并且结构形式简单，各组成部分可以在工厂预制，可以在现场拼装，节省施工时间，不影响现场交通。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种人行桥主体骨架图；

图2为本发明实施例提供的一种人行桥主体骨架俯视图；

图3为本发明实施例提供的一种人行桥三维立体图；

图4为本发明实施例提供的一种人行桥侧视图；

图5是图4中A处放大图；

图6是图4中B处放大图；

图7是方管围栏节点放大图；

图8是横梁与纵梁连接图；

图9是纵梁、横梁截面图；

图10是斜撑截面图；

图中1.纵梁，2.横梁，3.斜撑，4.桥面板，5.栏杆，6.方管立柱，7.方管侧底脚，8.螺栓，9.扶手，10.铆钉，11.格栅，12.格栅连接件，13.角钢。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语 (包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。

本发明实施例为了方便施工和解决传统材料建造的桥梁在恶劣环境下的锈蚀问题，提供了一种复合材料装配式人行桥，不仅使施工省时、方便，还具有高强、轻质、耐腐蚀等优点，既能用在城市环境，也能适应恶劣环境。

本发明实施例采用复合材料建造一座小跨径的装配式人行桥。所述的人行桥由纵梁、横梁、斜撑、桥面板、栏杆及连接件等部分拼装而成，

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例提供的一种复合材料装配式人行桥的主体骨架图，图 2为人行桥主体骨架俯视图，图3为人行桥三维立体图，图4为人行桥侧视图。

上述复合材料装配式人行桥包括：纵梁(1)、横梁(2)、斜撑(3)、桥面板 (4)、栏杆(5)五部分，纵梁(1)、横梁(2)、斜撑(3)构成人行桥主体骨架，桥面板(4)、栏杆(5)是人行桥的附属设施。上述纵梁(1)、横梁(2)、斜撑(3)、桥面板(4)、栏杆(5)采用复合材料制作，所述复合材料可以为FRP(Fiber Reinforced Polymer,纤维增强复合塑料)等材料。

所述纵梁(1)与所述横梁(2)垂直连接，所述斜撑(3)按照设定的倾斜角度连接所述纵梁(1)和横梁(2)，所述的横梁(2)与斜撑(3)将纵梁(1)在横向彼此联系起来。所述的纵梁(1)与所述横梁(2)均采用同一截面形式的工字梁，所述的斜撑(3)采用U型截面的槽型梁。所述斜撑(3)可以为多层结构，比如可以为上下两层结构。

上述人行桥的主体骨架作为人行桥的受力主体，在人行桥主体骨架上铺设桥面板(4)，桥面板(4)用螺栓固定在人行桥主体骨架上。行人行走在桥面板(4)上，在人行桥主体骨架侧面安装栏杆(5)，栏杆(5)固定在最外侧纵梁 (1)上，栏杆(5)不占用桥面空间。桥面板(4)采用格栅板，满足人行桥承受各种荷载的需要。

在图1中，3根纵梁(1)沿横向排列，是人行桥的受力主体；在相邻纵梁间设置5道横梁(2)，上、下两层斜撑(3)，使它们形成一个整体，增强结构的稳定性，这就构成了人行桥主体骨架。结合图2(人行桥主体骨架俯视图)可以更好地理解两层斜撑的布置方式。在图3中，在人行桥主体骨架上铺设一层桥面板(4)，在侧面安装好栏杆(5)，成为一座完整的装配式人行桥。

方管立柱(6)、方管侧底脚(7)、扶手(9)和格栅(11)构成栏杆，用螺栓 (8)将方管侧底脚(7)固定在最外侧纵梁(1)上，将方管立柱(6)插入方管侧底脚(7)的槽中，将格栅(11)用格栅连接件(12)固定在方管立柱(6)之间，扶手 (9)扣在方管立柱(6)上。

在图4中，栏杆(5)通过一些连接件固定在桥面的侧面，不占用桥面空间。

图5是图4中A处放大图，图5给出了栏杆与人行桥的主体骨架连接处的细节，用螺栓(8)将方管侧底脚(7)固定在最外侧纵梁上，之后将方管立柱(6)插入方管侧底脚(7)的槽中，实现方管立柱的固定。

图6是图4中B处放大图，在图6中，用铆钉(10)将扶手(9)固定在方管立柱 (6)上。

图7是方管围栏节点放大图，在图7中，用格栅连接件(12)将格栅(11)固定在方管立柱(6)上，实现栏杆的安装。

图8是横梁与纵梁连接图，在图8中，给出了用螺栓(8)和角钢(13)将纵梁、横梁连接到一起的细节。

图9是纵梁、横梁截面图，在图9中，给出了纵梁、横梁的截面尺寸。

图10是斜撑截面图，在图10中，给出了斜撑的截面尺寸。

图9、图10中截面尺寸，单位为mm，是对一已经拼装好的复合材料装配式试验桥的纵梁、横梁、斜撑尺寸进行注明，采用此发明方式进行拼装的人行桥可以不局限于此尺寸。下面给出建议的纵梁、横梁、槽型斜撑截面尺寸范围：

1、纵梁、横梁翼缘宽度与截面高度的比值大于1/5，小于1/3，对宽高比进行限制，让工字型梁更好地发挥其作用，避免出现局部压屈或失稳；

2、槽型斜撑高度与纵、横梁高度的比值大于1/3，小于1/5，为了布置两层斜撑，同时保证斜撑发挥其作用，对斜撑高度进行限制。

本领域技术人员应能理解上述图9、图10中的纵梁、横梁和斜撑的尺寸数值仅为举例，其他现有的或今后可能出现的输入框应用类型如可适用于本发明实施例，也应包含在本发明保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。

综上所述，本发明实施例的复合材料装配式人行桥，在满足常见人行桥的各项性能指标的同时，还具有轻质、高强、耐腐蚀等优点，减轻结构自重，减少下部结构承受的荷载，可以抵抗恶劣环境中有害物质的侵蚀，并且结构形式简单，各组成部分可以在工厂预制，可以在现场拼装，亦可在工厂拼装成整桥，运输到施工现场，吊装到指定桥位，节省施工时间，不影响现场交通。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的部件可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的部件可以合并为一个部件，也可以进一步拆分成多个子部件。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种复合材料装配式人行桥，其特征在于，包括：由纵梁(1)、横梁(2)和斜撑(3)构成的人行桥主体骨架，所述纵梁(1)与所述横梁(2)垂直连接，所述斜撑(3)按照设定的倾斜角度连接所述纵梁(1)和横梁(2)，在所述人行桥主体骨架的上面铺设桥面板(4)，在所述人行桥主体骨架的侧面安装栏杆(5)，所述栏杆(5)固定在最外侧纵梁(1)上。

2.根据权利要求1所述的复合材料装配式人行桥，其特征在于，所述斜撑(3)为多层结构。

3.根据权利要求2所述的复合材料装配式人行桥，其特征在于，所述的纵梁(1)与所述横梁(2)均采用同一截面形式的工字梁，所述的斜撑(3)采用U型截面的槽型梁，所述桥面板(4)采用格栅板。

4.根据权利要求1所述的复合材料装配式人行桥，其特征在于，所述栏杆(5)包括：方管立柱(6)、方管侧底脚(7)、扶手(9)和格栅(11)。

5.根据权利要求4所述的复合材料装配式人行桥，其特征在于，用螺栓(8)将所述方管侧底脚(7)固定在最外侧纵梁(1)上，将所述方管立柱(6)插入所述方管侧底脚(7)的槽中，将所述格栅(11)用格栅连接件(12)固定在所述方管立柱(6)之间，所述扶手(9)扣在所述方管立柱(6)上。

6.根据权利要求1至5任一项所述的复合材料装配式人行桥，其特征在于，所述纵梁(1)、横梁(2)、斜撑(3)、桥面板(4)、栏杆(5)采用复合材料制作。

7.根据权利要求6所述的复合材料装配式人行桥，其特征在于，所述复合材料包括FRP。

8.根据权利要求6所述的复合材料装配式人行桥，其特征在于，所述纵梁(1)、横梁(2)的翼缘宽度与截面高度的比值大于1/5，小于1/3。所述斜撑(3)的高度与所述纵梁(1)、横梁(2)的高度的比值大于1/3，小于1/5。