CN203415162U - 积木组合式悬索斜拉桥模型 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种积木组合式悬索斜拉桥模型，包括至少一块基座、至少一个主塔、主缆、拉索、梁架和至少一块桥面面板；所述主塔装配固定在基座上；所述主缆的两端分别固定在基座、梁架和/或主塔上，主缆经主塔悬挂，呈抛物线状，主缆与梁架之间至少连接有一根吊杆；所述拉索固定在梁架上并拉在主塔上；梁架通过吊杆和拉索被吊置，梁架上的动静载荷由吊杆传递给主缆、由拉索传递给主塔；所述桥面面板铺设在梁架上。它的仿真程度高，能够直观的展示出实际悬索斜拉桥结构，适合当作教具使用，帮助学员对实际悬索斜拉桥结构形成直观、有效的理解、认识，同时，它还能够用作悬索斜拉桥结构受力分析研究，实用性强。

Description

积木组合式悬索斜拉桥模型

技术领域

本实用新型涉及桥梁模型，具体是一种积木组合式悬索斜拉桥模型。 

背景技术

悬索桥和斜拉桥的跨越能力远大于梁式桥，是大跨度桥梁的最主要桥型。然而，悬索桥和斜拉桥的大跨度仅是相对性的，就其单体桥梁而言，其跨度还是存在一定的局限性；若在超大跨度的桥梁设计建设时，依然选用单体悬索桥或斜拉桥结构，其虽能最终实现桥梁建设，但结构受力情况不够可靠，为了保障其具有稳固的结构、可靠的受力，在桥梁建设的过程中，需要对桥梁的各个部件进行加固等提升结构强度的处理，这将势必增大桥梁建设成本；若在超大跨度的桥梁设计建设时，选用悬索桥和斜拉桥的综合结构，那么二者的优势将被极大的展现，在保证桥梁具有稳定结构、可靠受力的同时，大幅降低超大跨度桥梁的建设成本。 

目前，现有技术中鲜有悬索桥和斜拉桥综合结构的悬索斜拉桥出现，同时，在公开的现有技术中未发现有结构直观、能够方便搬移和组合的悬索斜拉桥模型被报道。 

发明内容

本实用新型的目的在于：针对上述现有技术的现状，提供一种仿真程度高，能够直观、有效的阐述出实际悬索斜拉桥结构，并能方便搬移、组合的积木组合式悬索斜拉桥模型。 

本实用新型采用的技术方案是：一种积木组合式悬索斜拉桥模型，所述模型包括至少一块基座、至少一个主塔、主缆、拉索、梁架和至少一块桥面面板；所述主塔装配固定在基座上；所述主缆的两端分别固定在基座、梁架和/或主塔上，主缆经主塔悬挂，呈抛物线状，主缆与梁架之间至少连接有一根吊杆；所述拉索固定在梁架上并拉在主塔上；梁架通过吊杆和拉索被吊置，梁架上的动静载荷由吊杆传递给主缆、由拉索传递给主塔；所述桥面面板铺设在梁架上。 

进一步的，所述拉索的两端分别固定在主塔两侧的梁架上，拉索中部穿装在主塔上；或，所述拉索的一端固定在梁架上，另一端固定在主塔上。 

进一步的，所述主塔上设有拉索穿孔和主缆穿孔；或，所述主塔上设有拉索穿孔和索鞍。 

进一步的，所述主塔为整体结构或分体结构；所述分体结构的主塔由多个节段以插接、销接、粘接或螺栓连接的方式组合构成。 

进一步的，所述主塔的底部以插接、销接、粘接或螺栓连接的方式装配固定在基座上。 

更进一步的，所述主塔竖直或倾斜装配固定在基座上。 

进一步的，所述梁架为框架梁结构、箱梁结构或桁梁结构；所述梁架的两侧分别设有吊杆孔和拉索孔。 

进一步的，所述吊杆为刚性杆，吊杆的下端以丝扣方式与梁架连接，吊杆的上端以挂扣或索夹方式与主缆连接。 

进一步的，所述基座上设有固定主缆的锚碇。 

进一步的，所述模型还具有支墩，该支墩支撑在梁架底部。 

本实用新型的有益效果是：为了能够直观的探索超大跨度桥梁的设计、建设，通过对悬索桥和斜拉桥的分析研究，将二者分别仿真加工出各桥梁部件，这些部件类似于拼图积木，通过将这些部件进行不同的拼装组合，可以构成各种不同结构的悬索斜拉桥模型，拼装出来的悬索斜拉桥模型仿真程度高，可谓“麻雀虽小，五脏俱全”，其不仅能够方便搬移、组合，满足在不同地方展出的需要；而且，由于它的高仿真特性，能够直观的展示出实际悬索斜拉桥结构，适合当作教具使用，帮助学员对实际悬索斜拉桥结构形成直观、有效的理解、认识，同时，它还能够用作悬索斜拉桥结构受力分析研究，实用性强。此外，将本实用新型进行微型化加工，可以当做馈赠他人的纪念品使用。 

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。 

图1是本实用新型的一种结构示意图。 

图2是本实用新型的另一种结构示意图。 

图3是本实用新型的再一种结构示意图。 

图4是本实用新型的又一种结构示意图。 

图5是本实用新型的还一种结构示意图。 

图中代号含义：1—基座；2—锚碇；3—主缆；4—主塔；5—索鞍；6—拉索；7—吊杆；8—索夹；9—梁架；10—桥面面板；11—支墩。 

具体实施方式

实施例1

参见图1：本实用新型包括两块基座1、两个主塔4、主缆3、多根拉索6、梁架9和多块桥面面板10。前述部件除主缆3和拉索6外，其余部件或采用钢材制成，或采用塑料制成，亦或采用其它合成材料等制成。

其中，两块基座1间隔布置，在两块基座1上分别加工有插装主塔4的插孔，并且在两块基座1上分别固定有固定主缆3的锚碇2，在锚碇2上加工有主缆3的装配孔。 

两个主塔4分别为整体成型结构，每个主塔4呈H型，在每个主塔4的两侧立柱的壁面上分别设有多个沿高度方向布置的拉索穿孔，拉索穿孔用作穿装拉索6，并且，在每个主塔4的两侧立柱顶部分别插装（也可以是螺栓连接、粘接或销接等）有索鞍5，主塔4通过索鞍5悬挂、支撑主缆3。在每个主塔4的两侧立柱底部分别加工有与基座1顶面的插孔对应、匹配的插接头，两个主塔4分别对应插装固定在各自的基座1上，在各自的基座1上竖立。前述主塔4与基座1的连接方式除了采用插接外，还可以是粘接、销接或螺栓连接等。 

主缆3采用多根钢丝组合而成。主缆3的两端分别以挂扣方式（也可以是螺栓连接或销接等方式）固定在两块基座1上的锚碇2上，两根主缆3在两块基座1上形成对应固定，两根主缆3由主塔4悬挂、支撑，呈抛物线状。主缆3与梁架9之间连接有多根吊杆7，这些吊杆7为刚性杆，它们的长短不一，每根吊杆7的下端加工有一段螺纹，吊杆7的下端穿装在梁架9上的吊杆孔内，吊杆7伸出梁架9底面的端部装有锁紧螺母，由锁紧螺母将吊杆7在梁架9上连接，通过锁紧螺母还能调节吊杆7的长度，以便使吊杆7与主缆3形成合适的装配连接；吊杆7的上端连接有索夹8，索夹8装配在主缆3上，即吊杆7的上端通过索夹8与主缆3连接，这些吊杆7将梁架9在主缆3上悬空吊置，吊杆7将梁架9上的动、静载荷传递给主缆3。 

每根拉索6穿装在主塔4上对应的拉索穿孔内，拉索6的两端分别以销接（或挂扣，亦或丝扣等）方式固定在主塔4两侧的梁架9上，拉索6中部穿装在主塔4的索塔穿孔内，每根拉索6在主塔4两侧的部分沿主塔4的竖向中线对称。以此，拉索6将悬空的梁架9进行可靠吊置，拉索6将梁架9上的动、静载荷传递给主塔4。 

梁架9为框架结构，该框架结构的梁架9由两根主梁和多根横梁组装构成，在两根主梁上加工有相互对应的横梁穿孔，每根主梁上的所有横梁穿孔等距均布，多根横梁对应穿装在两根主梁上，主梁和横梁构成框架结构。在前述的两根主梁上分别加工有一排吊杆孔和拉索孔。在前述相邻横梁上加工有多个成组对应的面板孔。 

每块桥面面板10为长方形结构，每块桥面面板10的大小与梁架9的相邻横梁之间距离相对应。在每块桥面面板10的底面设有与梁架9的横梁上成组对应的面板孔对应、匹配的插接头，桥面面板10通过插接头插装在梁架9上。这些桥面面板10将框架结构的梁架9镂空部分封堵。 

实施例2

参见图2：本实施例的其它结构与实施例1相同，不同之处在于：去除了两块基座1上的锚碇2，将主缆3的两端直接固定在梁架9的两端，形成自锚式结构。

实施例3

参见图3：本实用新型包括三块基座1、一个主塔4、主缆3、多根拉索6、梁架9、多块桥面面板10和支墩11。前述部件除主缆3和拉索6外，其余部件或采用钢材制成，或采用塑料制成，亦或采用其它合成材料等制成。

其中，三块基座1间隔布置，两块基座1对应在桥梁模型的两端处，一块基座1对应在桥梁模型的中间处。在两端的基座1上分别加工有插装支墩11的插孔，在中间基座1的顶面加工有固定主塔4的螺栓孔。两个支墩11分别插装在两端的基座1上，通过两端的支墩11将梁架9支撑顶起。 

主塔4分别为分体结构，即主塔4由多个节段以螺栓连接方式（也可以是插接、销接或粘接等方式）组合构成，主塔4呈A型，在主塔4两侧立柱的壁面上分别设有多个沿高度方向布置的拉索穿孔及主缆穿孔，拉索穿孔用作穿装拉索，主缆穿孔用作穿装主缆3。在主塔两侧立柱的底部分别加工有与基座1连接用的法兰面，在法兰面上加工有与基座1顶面的螺栓孔对应、匹配的螺栓孔，主塔4通过螺栓连接固定在基座1上，在基座1上倾斜（倾斜角度约为60°）布置。前述主塔4与基座1的连接方式除了采用螺栓连接外，还可以是插接、粘接或销接等。 

主缆3采用钢丝绳。主缆3的一端以挂扣方式（也可以是螺栓连接或销接等方式）固定在梁架9的端部，另一端以销接方式固定在主塔4上的主缆穿孔处，主缆3经主塔4悬挂、支撑，呈抛物线状。主缆3与梁架9之间连接有多根吊杆7，这些吊杆7为刚性杆，它们的长短不一，每根吊杆7的下端加工有一段螺纹，吊杆7的下端穿装在梁架9上的吊杆孔内，吊杆7伸出梁架9底面的端部装有锁紧螺母，由锁紧螺母将吊杆7在梁架9上连接，通过锁紧螺母还能调节吊杆7的长度，以便使吊杆7与主缆3形成合适的装配连接；吊杆7的上端连接有索夹8，索夹8装配在主缆3上，即吊杆7的上端通过索夹8与主缆3连接，这些吊杆7将梁架9在主缆3上吊置，吊杆7将梁架9上的动、静载荷传递给主缆3。 

每根拉索6的一端以销接（或挂扣，亦或丝扣等）方式固定在主塔4一侧的梁架9上，另一端以销接（或挂扣，亦或丝扣等）方式固定在主塔4上对应的拉索穿孔处。以此，拉索6和主缆3之间相互形成力平衡，拉索6将梁架9进行可靠吊置，拉索6将梁架9上的动、静载荷传递给主塔4。 

梁架9为桁梁结构，在梁架9的两侧分别加工有一排吊杆孔和拉索孔。且在前述梁架9上加工有多个成组对应的面板孔。 

每块桥面面板10为正方形结构，每块桥面面板10的大小与梁架9上成组对应的面板孔相对应。在每块桥面面板10的底面设有与梁架9上成组对应的面板孔对应、匹配的插接头，桥面面板10通过插接头插装在梁架9上。 

实施例4

参见图4：本实用新型包括四块基座1、两个主塔4、主缆3、多根拉索6、梁架9、多块桥面面板10和支墩11。前述部件除主缆3和拉索6外，其余部件或采用钢材制成，或采用塑料制成，亦或采用其它合成材料等制成。拉索6采用高强度、抗拉的合成材料制成。

其中，四块基座1间隔布置，两块最外端的基座1对应在桥梁模型的两端处，两块中间基座1对应在桥梁模型的中间区域。在两端的基座1上分别加工有固定支墩11的螺栓孔，在中间基座1的顶面加工有固定主塔4的螺栓孔。两个支墩11的底部分别加工有法兰面，在法兰面上加工有螺栓孔，支墩11上的螺栓孔与最外端基座1上的螺栓孔相对应，两根支墩11分别通过螺栓连接固定在对应的基座1上，通过两端的支墩11将梁架9支撑顶起。 

两个主塔4分别为分体结构，即每个主塔4由多个节段以螺栓连接方式（也可以是插接、销接或粘接等方式）组合构成，每个主塔4呈H型，在每个主塔4两侧立柱的壁面上分别设有多个沿高度方向布置的拉索穿孔及主缆穿孔，拉索穿孔用作穿装拉索，主缆穿孔用作穿装主缆3。在每个主塔4两侧立柱的底部分别加工有与基座1连接用的法兰面，在法兰面上加工有与基座1顶面的螺栓孔对应、匹配的螺栓孔，两个主塔4分别通过螺栓连接固定在基座1上，两个主塔在各自基座1上相背倾斜（倾斜角度约为60°）布置。前述主塔4与基座1的连接方式除了采用螺栓连接外，还可以是插接、粘接或销接等。 

主缆3采用链条结构。主缆3的两端分别以挂扣方式（也可以是螺栓连接或销接等方式）固定在两个主塔4上的主缆穿孔处，主缆3经主塔4悬挂、支撑，呈抛物线状。主缆3与梁架9之间连接有多根吊杆7，这些吊杆7为刚性杆，它们的长短不一，每根吊杆7的下端加工有一段螺纹，吊杆7的下端穿装在梁架9上的吊杆孔内，吊杆7伸出梁架9底面的端部装有锁紧螺母，由锁紧螺母将吊杆7在梁架9上连接，通过锁紧螺母还能调节吊杆7的长度，以便使吊杆7与主缆3形成合适的装配连接；吊杆7的上端连接有索夹8，索夹8装配在主缆3上，即吊杆7的上端通过索夹8与主缆3连接（也可以去除索夹，吊杆上端直接以挂扣方式连接在主缆上），这些吊杆7将梁架9在主缆3上吊置，吊杆7将梁架9上的动、静载荷传递给主缆3。 

每根拉索6的一端以销接（或挂扣，亦或丝扣等）方式固定在主塔4一侧的梁架9上，另一端以销接（或挂扣，亦或丝扣等）方式固定在主塔4上对应的拉索穿孔处。以此，拉索6和主缆3之间相互形成力平衡，拉索6将梁架9进行可靠吊置，拉索6将梁架9上的动、静载荷传递给主塔4。 

梁架9为箱梁结构，在梁架9的两侧分别加工有一排吊杆孔和拉索孔。且在前述梁架9上加工有多个成组对应的面板孔。 

每块桥面面板10为长方形结构，每块桥面面板10的大小与梁架9上成组对应的面板孔相对应。在每块桥面面板10的底面加工有与梁架9上的面板孔对应的插孔，在桥面面板10的插孔内插接有插接头，桥面面板10通过底面插接的插接头插装在梁架9上。 

实施例5

参见图5：本实施例的结构类似于实施例3，相当于将实施例3的结构进行了镜像复制，只不过两边的主缆、拉索连接的梁架9为共同的整体（当然也可以是分体的，这样的话就完全类似于实施例3的镜像复制），具体结构在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种积木组合式悬索斜拉桥模型，其特征在于：所述模型包括至少一块基座（1）、至少一个主塔（4）、主缆（3）、拉索（6）、梁架（9）和至少一块桥面面板（10）；所述主塔（4）装配固定在基座（1）上；所述主缆（3）的两端分别固定在基座（1）、梁架（9）和/或主塔（4）上，主缆（3）经主塔悬挂，呈抛物线状，主缆（3）与梁架（9）之间至少连接有一根吊杆（7）；所述拉索（6）固定在梁架（9）上并拉在主塔（4）上；梁架（9）通过吊杆（7）和拉索（6）被吊置，梁架（9）上的动静载荷由吊杆（7）传递给主缆（3）、由拉索（6）传递给主塔（4）；所述桥面面板（5）铺设在梁架（9）上。

2.根据权利要求1所述积木组合式悬索斜拉桥模型，其特征在于：所述拉索（6）的两端分别固定在主塔（4）两侧的梁架（9）上，拉索（6）中部穿装在主塔（4）上；或，所述拉索（6）的一端固定在梁架（9）上，另一端固定在主塔（4）上。

3.根据权利要求1所述积木组合式悬索斜拉桥模型，其特征在于：所述主塔（4）上设有拉索穿孔和主缆穿孔；或，所述主塔（4）上设有拉索穿孔和索鞍（5）。

4.根据权利要求1或3所述积木组合式悬索斜拉桥模型，其特征在于：所述主塔（4）为整体结构或分体结构；所述分体结构的主塔由多个节段以插接、销接、粘接或螺栓连接的方式组合构成。

5.根据权利要求1或3所述积木组合式悬索斜拉桥模型，其特征在于：所述主塔（4）的底部以插接、销接、粘接或螺栓连接的方式装配固定在基座（1）上。

6.根据权利要求5所述积木组合式悬索斜拉桥模型，其特征在于：所述主塔（4）竖直或倾斜装配固定在基座（1）上。

7.根据权利要求1所述积木组合式悬索斜拉桥模型，其特征在于：所述梁架（9）为框架梁结构、箱梁结构或桁梁结构；所述梁架（9）的两侧分别设有吊杆孔和拉索孔。

8.根据权利要求1所述积木组合式悬索斜拉桥模型，其特征在于：所述吊杆（7）为刚性杆，吊杆（7）的下端以丝扣方式与梁架（9）连接，吊杆（7）的上端以挂扣或索夹方式与主缆（3）连接。

9.根据权利要求1所述积木组合式悬索斜拉桥模型，其特征在于：所述基座（1）上设有固定主缆（3）的锚碇（2）。

10.根据权利要求1所述积木组合式悬索斜拉桥模型，其特征在于：所述模型还具有支墩（11），该支墩（11）支撑在梁架（9）底部。

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