CN108342975A - 一种无塔间横梁的拱承斜拉桥结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桥梁结构技术领域，具体地指一种无塔间横梁的拱承斜拉桥结构。包括主跨梁段和边跨梁段；主跨梁段顺桥向两端分别支撑于主跨桥墩上；边跨梁段顺桥向两端分别支承于一组主跨桥墩和一组边跨桥墩上，桥塔包括两根分置于主跨梁段横桥向两侧的塔柱，两根塔柱上端固连为一体形成跨越主跨梁段的拱形结构；斜拉索下端端锚固在主跨梁段上，上端锚固在塔柱顺桥向侧部；主跨梁段通过斜拉索在主跨梁段中间位置无下部支撑的情况下吊挂于两根塔柱上；塔柱与主跨梁段之间设置有限制主跨梁段沿横桥向移动的限位结构。本发明结构简单，桥下视野开阔，相较于传统的桥式结构景观效果好。

Description

一种无塔间横梁的拱承斜拉桥结构

技术领域

本发明涉及桥梁结构技术领域，具体地指一种无塔间横梁的拱承斜拉桥结构。

背景技术

随着高速铁路、城际轨道交通桥梁的快速发展，经济发达、交通网线密集地区的新建铁路跨越城市主干道、高速公路越来越多。受线路走向、纵坡的影响，以及既有道路规划加宽的要求，不可避免与既有交通小角度、低净空交叉跨越，致使跨度加大，往往要求主跨不小于150m，例如广汕铁路跨深汕西高速铁路，满足交通部门要求后的跨度达到160m。

一般来说，成熟的系杆拱桥更多地适用于140m及以下跨度；连续梁(刚构)拱组合结构可适用于主跨150～250m，但由于其建筑高度大，一般不能适应线路坡度要求，且与低净空形成强烈的压抑感；连续钢桁梁或钢桁加劲结构可以满足线路纵坡及建筑高度的要求，但由于杆件多、类型不统一、维养工作量大，铁路工务部门持不同意见；常规斜拉桥可以满足线路纵坡及建筑高度要求，但需要设置较大的边跨来平衡主跨受力，斜拉桥全桥长度较长，工程造价较高。而且斜拉桥通常需要修建两座桥塔才能满足跨度要求，两座桥塔使桥梁成本大幅度上升。采用A型桥墩能够解决这一问题，但是A型桥墩结构有横梁结构，横梁结构会影响桥下净空高度，阻碍桥下公路通行，另外， A型桥墩承台布置难度大，会侵占下方公路空间。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术中提到的现有铁路桥梁跨越密集公路线路时，斜拉索桥梁造价太高且不能保证桥下净空的问题，提供一种无塔间横梁的拱承斜拉桥结构。

本发明的技术方案为：一种无塔间横梁的拱承斜拉桥结构，包括主跨梁段和固结在主跨梁段顺桥向两端的边跨梁段；所述的主跨梁段下方布置两组主跨桥墩，主跨梁段顺桥向两端分别支撑于主跨桥墩上；所述的边跨梁段下方设置有一组边跨桥墩，边跨梁段顺桥向两端分别支承于一组主跨桥墩和一组边跨桥墩上，其特征在于：还包括桥塔和斜拉索；所述的桥塔包括两根分置于主跨梁段横桥向两侧的塔柱，两根塔柱上端固连为一体形成跨越主跨梁段的拱形结构；所述的斜拉索下端端锚固在主跨梁段上，上端锚固在塔柱顺桥向侧部；所述的主跨梁段通过斜拉索在主跨梁段中间位置无下部支撑的情况下吊挂于两根塔柱上；所述的塔柱与主跨梁段之间设置有限制主跨梁段沿横桥向移动的限位结构。

进一步的所述的限位结构为一端固结在主跨梁段横桥向侧部、另一端固结在塔柱内侧的可伸缩缓冲结构。

进一步的所述的限位结构包括限位拉索；所述的限位拉索一端锚固在塔柱内侧，另一端锚固在主跨梁段横桥向侧部，两根限位拉索以主跨梁段顺桥向中心线为中心对称布置。

进一步的所述的限位拉索为沿竖向倾斜布置的张拉结构，限位拉索上端锚固在塔柱内侧，下端锚固在主跨梁段横桥向侧部。

进一步的所述的限位拉索与水平面夹角为15～45°。

进一步的所述的塔柱为下端浇筑在桥塔基础上、上端沿竖向倾斜布置的钢筋混凝土结构，两根塔柱的上端固连为一体形成塔冠，所述的塔冠中心在主跨梁段上的投影点与主跨梁段的中点重合。

进一步的所述的斜拉索上端锚固在两根塔柱上，下端锚固在主跨梁段横桥向侧部，主跨梁段横桥向两侧的斜拉索以主跨梁段顺桥向中心线为中心对称布置。

进一步的位于主跨梁段横桥向同侧的多根斜拉索与主跨梁段的连接点沿顺桥向方向等距间隔布置。

本发明的无塔间横梁拱承斜拉桥结构体系，充分满足了主梁下方的净空要求，为下方通行提供了足够的空间高度，且无塔间横梁的构造还降低了主塔混凝土施工难度，节约了成本，降低了施工难度，具有良好的经济效益。

通过设置一组桥塔能够降低整个桥梁建筑成本，便于在公路铁路结构复杂情况下布置桥梁结构，降低了施工难度。

另外，该桥式结构新颖，桥下行车视野开阔，景观效果好，具有良好的社会效益。

附图说明

图1：本发明的桥梁结构主视图；

图2：本发明的桥塔结构示意图；

其中：1—主跨梁段；2—边跨梁段；3—主跨桥墩；4—边跨桥墩； 5—斜拉索；6—塔柱；7—限位拉索；8—桥塔基础；9—塔座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

某地交通线路密集，拟在公路线路上方建设跨越公路线路的铁路桥梁，铁路桥梁下方公路线路较为复杂，空间有限，为避免修筑太多桥墩结构侵占公路空间，本实施例采用斜拉索桥结构。

如图1～2，一种无塔间横梁的拱承斜拉桥结构，包括主跨梁段1 和固结在主跨梁段1顺桥向两端的边跨梁段2，主跨梁段1下方布置两组主跨桥墩3，主跨梁段1顺桥向两端分别支撑于主跨桥墩3上，边跨梁段2下方设置有一组边跨桥墩4，边跨梁段2顺桥向两端分别支承于一组主跨桥墩3和一组边跨桥墩4上。本实施例的主跨桥墩3 与边跨桥墩4从其结构来说是一样的，都是由桥墩基础、承台、墩身和支座构成，用于支撑主跨梁段1和边跨两端。

本实施例在主跨梁段1的中间位置设置有桥塔，如图2所示，桥塔包括两根分置于主跨梁段1横桥向两侧的塔柱6，塔柱6为下端浇筑在桥塔基础8上、上端沿竖向倾斜布置的钢筋混凝土结构，桥塔基础8为钢筋混凝土结构，桥塔基础8的上端浇筑有塔座9，塔座9增大塔柱6的受力面积，增强塔柱6的稳定性，塔柱6下端浇筑固定在塔座9上。两根塔柱6上端固连为一体形成跨越主跨梁段1的拱形结构。拱顶位置，即两根塔柱6上端固结的塔冠，其中心点在主跨梁段 1上的投影与主跨梁段1的中点是重合的。拱顶位置悬置于主跨梁段 1的正上方。

桥塔顺桥向两侧设置有多根斜拉索5，主跨梁段1通过斜拉索5 在主跨梁段1中间位置无下部支撑的情况下吊挂于两根塔柱6上。斜拉索5上端锚固在两根塔柱6上，下端锚固在主跨梁段1横桥向侧部，主跨梁段1横桥向两侧的斜拉索5以主跨梁段1顺桥向中心线为中心对称布置。位于主跨梁段1横桥向同侧的多根斜拉索5与主跨梁段1 的连接点沿顺桥向方向等距间隔布置。斜拉索5为主跨梁段1提供梁段上部支撑，主跨桥墩1为梁段提供下部竖向支撑。

本实施例在塔柱6与主跨梁段1之间设置有限制主跨梁段1沿横桥向移动的限位结构。限位结构为一端固结在主跨梁段1横桥向侧部、另一端固结在塔柱6内侧的可伸缩缓冲结构，可伸缩缓冲结构既能有效降低主跨梁段1横桥向的移动，由能够在晃动厉害的时候缓冲吸能，提高整个桥梁结构的安全性。限位结构包括限位拉索7，限位拉索7一端锚固在塔柱6内侧，另一端锚固在主跨梁段1横桥向侧部，两根限位拉索7以主跨梁段1顺桥向中心线为中心对称布置。本实施例的限位拉索7沿竖向倾斜布置，其上端锚固在塔柱6内侧，下端锚固在主跨梁段1横桥向侧部。限位拉索7与水平面夹角为15～45°。

本实施例的横桥向指图2中的左右方向，顺桥向方向指图2中垂直纸面的方向，竖直方向指图2中的上下方向。

本实施例采用单桥塔的斜拉索桥梁结构，既保证了主跨跨度要求，又降低了桥塔数量，降低了施工建筑成本，无塔间横梁的构造能够保证桥梁下方足够的净空高度，不影响桥梁下方公路通行。拱形桥塔结构布置方式简单。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种无塔间横梁的拱承斜拉桥结构，包括主跨梁段(1)和固结在主跨梁段(1)顺桥向两端的边跨梁段(2)；所述的主跨梁段(1)下方布置两组主跨桥墩(3)，主跨梁段(1)顺桥向两端分别支撑于主跨桥墩(3)上；所述的边跨梁段(2)下方设置有一组边跨桥墩(4)，边跨梁段(2)顺桥向两端分别支承于一组主跨桥墩(3)和一组边跨桥墩(4)上，其特征在于：还包括桥塔和斜拉索(4)；所述的桥塔包括两根分置于主跨梁段(1)横桥向两侧的塔柱(6)，两根塔柱(6)上端固连为一体形成跨越主跨梁段(1)的拱形结构；所述的斜拉索(5)下端端锚固在主跨梁段(1)上，上端锚固在塔柱(6)顺桥向侧部；所述的主跨梁段(1)通过斜拉索(5)在主跨梁段(1)中间位置无下部支撑的情况下吊挂于两根塔柱(6)上；所述的塔柱(6)与主跨梁段(1)之间设置有限制主跨梁段(1)沿横桥向移动的限位结构。

2.如权利要求1所述的一种无塔间横梁的拱承斜拉桥结构，其特征在于：所述的限位结构为一端固结在主跨梁段(1)横桥向侧部、另一端固结在塔柱(6)内侧的可伸缩缓冲结构。

3.如权利要求2所述的一种无塔间横梁的拱承斜拉桥结构，其特征在于：所述的限位结构包括限位拉索(7)；所述的限位拉索(7)一端锚固在塔柱(6)内侧，另一端锚固在主跨梁段(1)横桥向侧部，两根限位拉索(7)以主跨梁段(1)顺桥向中心线为中心对称布置。

4.如权利要求3所述的一种无塔间横梁的拱承斜拉桥结构，其特征在于：所述的限位拉索(7)为沿竖向倾斜布置的张拉结构，限位拉索(7)上端锚固在塔柱(6)内侧，下端锚固在主跨梁段(1)横桥向侧部。

5.如权利要求4所述的一种无塔间横梁的拱承斜拉桥结构，其特征在于：所述的限位拉索(7)与水平面夹角为15～45°。

6.如权利要求1所述的一种无塔间横梁的拱承斜拉桥结构，其特征在于：所述的塔柱(6)为下端浇筑在桥塔基础(8)上、上端沿竖向倾斜布置的钢筋混凝土结构，两根塔柱(6)的上端固连为一体形成塔冠；所述的塔冠中心在主跨梁段(1)上的投影点与主跨梁段(1)的中点重合。

7.如权利要求6所述的一种无塔间横梁的拱承斜拉桥结构，其特征在于：所述的斜拉索(5)上端锚固在两根塔柱(6)上，下端锚固在主跨梁段(1)横桥向侧部，主跨梁段(1)横桥向两侧的斜拉索(5)以主跨梁段(1)顺桥向中心线为中心对称布置。

8.如权利要求7所述的一种无塔间横梁的拱承斜拉桥结构，其特征在于：位于主跨梁段(1)横桥向同侧的多根斜拉索(5)与主跨梁段(1)的连接点沿顺桥向方向等距间隔布置。