CN205242238U - 一种应用于自锚式悬索桥的主梁结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于自锚式悬索桥的主梁结构，包括钢梁格、主缆、吊索及桥面混凝土板，钢梁格包括主纵梁、横梁和小纵梁，主缆锚固于主纵梁的端部，吊索锚固于主纵梁与横梁交点处；桥面混凝土板包括预制板与现浇带，预制板搭设在钢梁格上，现浇带包括述纵向现浇带和横向现浇带，纵向现浇带设置在主纵梁、小纵梁的上方，横向现浇带设置在横梁的上方。本实用新型具有造价低、施工方便、维护简单等优点。

Description

一种应用于自锚式悬索桥的主梁结构

技术领域

本实用新型主要涉及到桥梁结构设计领域，特指一种应用于自锚式悬索桥的主梁结构。

背景技术

自锚式悬索桥是悬索桥的一个分支，主缆锚固在主梁端部，这既节省了昂贵的锚碇，也给不具备修建锚碇的软土地基建设悬索桥提供了新的途径。由于不需建造庞大的锚碇基础，使得自锚式悬索桥造型更简洁、美观，更适合作为城市景观桥型，近年得到了广泛的应用。

自锚式悬索桥的主梁需要承担桥面荷载，同时也要承担主缆、吊索锚固的功能。从受力来讲，自锚式悬索桥主梁既要承受自重、汽车荷载以及附属设置等桥面荷载，同时也要承担主梁锚固传来的轴力。从主梁的形式来说，目前应用较多的有混凝土梁、钢梁、钢结构-混凝土叠合梁以及钢结构-混凝土混合梁（中跨钢结构，边跨混凝土）。

自锚式悬索桥主缆锚固于主梁的构造特点，对其施工顺序产生很大的影响。普通的悬索桥往往在主缆施工完成之后，再逐步吊装主梁。自锚式悬索桥需要在主梁完成后，才能架设主缆，安装吊杆，完成体系转换。钢梁的架设需要现在河道中布置若干临时墩，对整个主梁进行顶推施工。混凝土梁由于其承受拉应力的能力较弱，不利于承受顶推过程中不断变化的拉压应力，往往采用支架现浇的形式。

混凝土主梁由于其自重较大，通常情况下只适用于较小的跨径（100m以下）。混凝土结构在荷载以及自身收缩徐变的作用下，容易产生开裂等病害。钢箱梁（钢结构-混凝土混合梁）自重较轻，适用于较大的跨径（200m以上），但其造价往往较为昂贵。普遍应于钢箱梁的正交异性板桥面，由于在车轮荷载作用下，极易出现钢板的疲劳裂缝和桥面铺装的破坏，被广为诟病。对于中等跨径（100-200m）的自锚式悬索桥钢结构-混凝土叠合梁更加经济，既避免了混凝土梁自重大引起主缆、吊索、主塔及其基础造价过高的问题，同时也避免了纯钢结构主梁本身造价过高的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种造价低、施工方便、维护简单的应用于自锚式悬索桥的主梁结构。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种应用于自锚式悬索桥的主梁结构，包括钢梁格、主缆、吊索及桥面混凝土板，所述钢梁格包括主纵梁、横梁和小纵梁，所述主缆锚固于主纵梁的端部，所述吊索锚固于主纵梁与横梁交点处；所述桥面混凝土板包括预制板与现浇带，所述预制板搭设在钢梁格上，所述现浇带包括述纵向现浇带和横向现浇带，所述纵向现浇带设置在主纵梁、小纵梁的上方，所述横向现浇带设置在横梁的上方。

作为本实用新型的进一步改进：所述钢梁格的主纵梁为矩形断面。

作为本实用新型的进一步改进：所述主纵梁包括第一底板、第一顶板、第一腹板与第二腹板，上述所有板构件上均设置有纵向加劲钢板。

作为本实用新型的进一步改进：所述小纵梁为工字型钢构件，用来沿着纵桥向分割桥面板的作用，并作为纵向现浇带的模板。

作为本实用新型的进一步改进：所述混凝土预制板横桥分为三块，分别为两块第一部件、一块第二部件，第一部件、第二部件均为预制板。

作为本实用新型的进一步改进：所述小纵梁上部设置有第一混凝土现浇带，在主纵梁上设置有第二混凝土现浇带；所述第一混凝土现浇带通过焊接在小纵梁上的剪力钉与小纵梁相连，所述第二混凝土现浇带通过焊接在主纵梁上的剪力钉与主纵梁相连。

作为本实用新型的进一步改进：所述钢梁格的横梁与主纵梁等高，用来为混凝土桥面板提供支撑，将桥面荷载传递至吊索；所述横梁包括第二顶板、第三腹板和第二底板，以构成工字型断面。

作为本实用新型的进一步改进：所述横梁上设置有竖向加劲钢板、第一水平加劲钢板、第二水平加劲钢板。

作为本实用新型的进一步改进：所述吊索锚固在横梁处的主纵梁内，所述主纵梁上对应设置承力隔板和承锚板。

作为本实用新型的进一步改进：所述承锚板以下设置隔板，所述隔板由第一板件、第二板件这两块间断的板件构成，用来适应张拉时吊索伸缩的需要。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型的应用于自锚式悬索桥的主梁结构，其主梁顶推施工时，仅需要顶推较轻的钢梁格，待主缆、吊索安装完成体系转换后再施工较重的混凝土桥面板，对于顶推临时墩等施工措施的要求大幅降低，可以节省造价和工期。

2、本实用新型的应用于自锚式悬索桥的主梁结构，混凝土桥面刚度较大，与桥面铺装的结合性能好，可以有效避免正交异性钢桥面容易出现的疲劳裂缝和铺装破坏，降低了桥梁养护的难度。

3、本实用新型的应用于自锚式悬索桥的主梁结构，混凝土桥面板由预制板和现浇带组成，预制板占了绝大部分桥面的面积，一般要求预制板上桥的龄期大于6个月，可以有效地减少混凝土桥面板收缩徐变引起的开裂。

附图说明

图1是本实用新型在具体应用实例中于一般位置处的结构示意图。

图2是本实用新型在具体应用实例中于横梁位置处的结构示意图。

图3是本实用新型在具体应用实例中一段主梁的平面布置示意图。

图例说明：

1、第一部件；2、第二部件；3、第一混凝土现浇带；4、第二混凝土现浇带；5、吊索；6、第三腹板；7、竖向加劲钢板；8、第二底板；9、第一水平加劲钢板；10、第二顶板；11、第一腹板；12、第二腹板；13、第一底板；14、承力隔板；15、第一顶板；16、纵向加劲钢板；17、第一板件；18、第一加劲板；19、剪力钉；20、承锚板；21、第二水平加劲钢板；22、小纵梁；23、横向现浇带；24、孔洞；25、第二板件。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

如图1～图3所示，本实用新型的应用于自锚式悬索桥的主梁结构，包括钢梁格、主缆、吊索5及桥面混凝土板，该钢梁格包括主纵梁、横梁和小纵梁22，主缆锚固于主纵梁的端部，吊索5锚固于主纵梁与横梁交点处。该桥面混凝土板包括预制板与现浇带，其中预制板搭设在钢梁格上，纵向现浇带设置在主纵梁、小纵梁22上方，横向现浇带23设置在横梁的上方。

本实施例中，钢梁格的主纵梁为矩形断面，具有较大的刚度；该主纵梁包括第一底板13、第一顶板15、第一腹板11与第二腹板12，第一底板13、第一顶板15、第一腹板11与第二腹板12均可承担主缆水平分力引起的主纵梁轴向压力；为了增强第一底板13、第一顶板15、第一腹板11与第二腹板12的局部稳定，所有板构件上均焊接有纵向加劲钢板16。

本实施例中，小纵梁22为高度较小的工字型钢构件，起到纵桥向分割桥面板的作用，并作为纵向现浇带的模板。

本实施例中，混凝土预制板横桥分为三块，分别为两块第一部件1、一块第二部件2（均为预制板），分别以小纵梁22为界。在小纵梁22上部设置有第一混凝土现浇带3，在主纵梁上设置有第二混凝土现浇带4。第一混凝土现浇带3通过焊接在小纵梁22上的剪力钉19与小纵梁22相连，第二混凝土现浇带4通过焊接在主纵梁上的剪力钉19与主纵梁相连。

参见图2所示，本实施例中，钢梁格的横梁与主纵梁等高，为混凝土桥面板提供支撑，将桥面荷载传递至吊索5；包括第二顶板10、第三腹板6和第二底板8，以构成工字型断面。为确保横梁中第三腹板6的稳定，其上设置有竖向加劲钢板7、第一水平加劲钢板9、第二水平加劲钢板21。

本实施例中，吊索5锚固在横梁处的主纵梁内，主纵梁上对应设置承力隔板14和承锚板20。

为确保主纵梁的在轴压力作用下的稳定，在承锚板20以下设置隔板，该隔板由第一板件17、第二板件25这两块间断的板件构成，以适应张拉时吊索5伸缩的需要。孔洞24可以适应吊索5张拉所需要的千斤顶安装与施工所需的空间。为确保第一板件17、第二板件25的稳定，其上设置第一加劲板18。

参见图3所示，主纵梁有两道，分别布置在两侧，其第一顶板15上为第二纵向现浇带。小纵梁22有两道，约将桥面的预制板三等分，其上为第一纵向现浇带。横梁的第二顶板10上为横向现浇带23。两块第一部件1（预制板）、一块第二部件2（预制板）分别搁置在主纵梁、小纵梁22、横梁顶板上，通过湿接缝、剪力钉19与钢梁格连成整体。

施工时，首先对钢梁格进行顶推施工；在钢梁完成架设后，安装主缆并锚固在钢梁端部；随后安装吊索5，进行吊索5张拉，实现连续梁到自锚式悬索桥的体系转换。分区域吊装混凝土预制板，最后分区域施工混凝土横向现浇带23与纵向现浇带。为减少混凝土桥面板的收缩徐变带来的不利影响，本实施实例的第一部件1和第二部件2（预制板）应在预制场存放不少于6个月。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种应用于自锚式悬索桥的主梁结构，其特征在于，包括钢梁格、主缆、吊索（5）及桥面混凝土板，所述钢梁格包括主纵梁、横梁和小纵梁（22），所述主缆锚固于主纵梁的端部，所述吊索（5）锚固于主纵梁与横梁交点处；所述桥面混凝土板包括预制板与现浇带，所述预制板搭设在钢梁格上，所述现浇带包括述纵向现浇带和横向现浇带（23），所述纵向现浇带设置在主纵梁、小纵梁（22）的上方，所述横向现浇带（23）设置在横梁的上方。

2.根据权利要求1所述的应用于自锚式悬索桥的主梁结构，其特征在于，所述钢梁格的主纵梁为矩形断面。

3.根据权利要求2所述的应用于自锚式悬索桥的主梁结构，其特征在于，所述主纵梁包括第一底板（13）、第一顶板（15）、第一腹板（11）与第二腹板（12），上述所有板构件上均设置有纵向加劲钢板（16）。

4.根据权利要求1或2或3所述的应用于自锚式悬索桥的主梁结构，其特征在于，所述小纵梁（22）为工字型钢构件，用来沿着纵桥向分割桥面板的作用，并作为纵向现浇带的模板。

5.根据权利要求1或2或3所述的应用于自锚式悬索桥的主梁结构，其特征在于，所述混凝土预制板横桥分为三块，分别为两块第一部件（1）、一块第二部件（2），第一部件（1）、第二部件（2）均为预制板。

6.根据权利要求5所述的应用于自锚式悬索桥的主梁结构，其特征在于，所述小纵梁（22）上部设置有第一混凝土现浇带（3），在主纵梁上设置有第二混凝土现浇带（4）；所述第一混凝土现浇带（3）通过焊接在小纵梁（22）上的剪力钉（19）与小纵梁（22）相连，所述第二混凝土现浇带（4）通过焊接在主纵梁上的剪力钉（19）与主纵梁相连。

7.根据权利要求1或2或3所述的应用于自锚式悬索桥的主梁结构，其特征在于，所述钢梁格的横梁与主纵梁等高，用来为混凝土桥面板提供支撑，将桥面荷载传递至吊索（5）；所述横梁包括第二顶板（10）、第三腹板（6）和第二底板（8），以构成工字型断面。

8.根据权利要求7所述的应用于自锚式悬索桥的主梁结构，其特征在于，所述横梁上设置有竖向加劲钢板（7）、第一水平加劲钢板（9）、第二水平加劲钢板（21）。

9.根据权利要求1或2或3所述的应用于自锚式悬索桥的主梁结构，其特征在于，所述吊索（5）锚固在横梁处的主纵梁内，所述主纵梁上对应设置承力隔板（14）和承锚板（20）。

10.根据权利要求7所述的应用于自锚式悬索桥的主梁结构，其特征在于，所述承锚板（20）以下设置隔板，所述隔板由第一板件（17）、第二板件（25）这两块间断的板件构成，用来适应张拉时吊索（5）伸缩的需要。