CN206752292U - 一种利用自重提供预应力的张弦梁结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种利用自重提供预应力的张弦梁结构，包括上弦梁、撑杆、下弦索、上弦索、支柱、架立柱。其中整体索的形状概呈正弦曲线形状。上弦梁与下弦索由撑杆连接，上弦索与高强索通过锚具固定，高强索通过锚具锚固在立柱上，下弦索的末端通过锚具锚固在上弦梁上。本新型结构充分利用结构自重施加于下弦索预应力，下弦索通过撑杆将力传递上弦梁。克服目前张弦梁结构必须通过机械施加预应力的复杂程序，且本实用新型结构新颖，可实现大跨和超大跨结构。
Description
技术领域
本实用新型涉及张弦梁结构，尤其涉及一种利用自重提供预应力的张弦梁结构。
背景技术
1986年日本学者斋腾公男提出的张弦梁结构。传统张弦梁结构是由钢性构件上弦、柔性拉索下弦、之间连接撑杆形成的结构体系，通过机械张拉下弦拉索使撑杆产生向上的力，使上弦构件产生与外部荷载作用相反的内力和变形，从而降低结构的内力，减少结构的变形。
上述传统的张弦梁结构在实际生活中应用广泛，特别是火车站、体育馆等需要大跨度场所。但是传统的张弦梁结构必须后期机械的施加预应力，施工程序复杂，并且预应力损失较多，投入费用较高。
在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种利用自重提供预应力的张弦梁结构。
为实现上述的目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种利用自重提供预应力的张弦梁结构，其特征在于：包括上弦梁、下弦索、撑杆、平板、索球、加劲肋、套管、上弦索、高强索、方形加劲肋、立柱和架立柱；
所述上弦梁水平布置，所述上弦梁两端分别连接两个所述架立柱，所述立柱位于两个所述架立柱之间，所述立柱顶端高于所述上弦梁，所述方形加劲肋通过锚具锚固在所述立柱顶端；所述上弦梁在所述立柱两侧对称设置有两个所述套管，两个所述套管倾斜贯穿所述上弦梁；
多个所述撑杆垂直布置；所述上弦梁与所述下弦索通过多个所述撑杆连接，所述撑杆上端铰接在所述平板上，所述平板通过锚具锚固在所述上弦梁上，所述撑杆下端通过所述索球与所述下弦索连接；
所述下弦索的外侧端头铰接在所述加劲肋上，所述加劲肋通过锚具锚固于所述上弦梁外端上，所述下弦索内侧端头穿过所述套管与所述上弦索连接为一个整体，多个所述高强索一端通过所述索球连接所述上弦索，多个所述高强索另一端铰接在所述方形加劲肋上。
一种实施方式中，所述上弦索高于所述上弦梁，所述上弦索呈抛物线形状。
一种实施方式中，所述的上弦梁可为钢筋混凝土结构或钢材桁架结构。
一种实施方式中，所述下弦索和上弦索为一体成型的一根弦索，所述弦索中间通过多个所述高强索吊起在所述立柱顶端，所述弦索两侧相对所述上弦梁下垂一定高度。
一种实施方式中，所述下弦索和上弦索为预应力钢丝索或预应力钢铰线。
一种实施方式中，多个所述的撑杆位于同一竖向平面。
一种实施方式中，所述的高强索为高强度钢铰线。
所述的整个结构既适用于桥梁，也适用于大跨度屋顶。上
本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：
相比于传统的张弦梁结构；传统张弦梁结构需要后期采用机械施加预应力，程序复杂，费用高。本实用新型可以利用弦索结构自重提供预应力，一方面省去施加预应力的复杂程序，另一方面预应力损失小。
相比于悬索桥结构；本实用新型适用于大跨和超大跨的桥梁结构，其具有明显的经济效益，提供施工效率和进程。
本实用新型结构新颖，符合时代的特征。
附图说明
通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施例的详细说明，本发明的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：
图1为利用自重提供预应力的张弦梁结构的整体结构示意图。
图2为利用自重提供预应力的张弦梁结构的高强索部分示意图。
图3为利用自重提供预应力的张弦梁结构的套管连接结构示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
如图1、图2及图3所示，本实用新型实施例提供一种利用自重提供预应力的张弦梁结构，主要包括上弦梁1、下弦索2、撑杆3、平板4、索球5、加劲肋6、套管7、上弦索8、高强索9、方形加劲肋10、立柱11和架立柱12。
所述上弦梁1选择呈水平布置，所述上弦梁1两端分别连接两个所述架立柱12，所述立柱11位于两个所述架立柱12之间，所述立柱11顶端高于所述上弦梁1，立柱11高出上弦梁1的高度取决于跨度。所述方形加劲肋10通过锚具锚固在所述立柱11顶端；所述上弦梁1在所述立柱11两侧对称设置有两个所述套管7，两个所述套管7倾斜贯穿所述上弦梁1。
多个所述撑杆3垂直布置；所述上弦梁1与所述下弦索2通过多个所述撑杆3连接，所述撑杆3上端铰接在所述平板4上，所述平板4通过锚具锚固在所述上弦梁1上，所述撑杆3下端通过所述索球5与所述下弦索2连接。
所述下弦索2的外侧端头铰接在所述加劲肋6上，所述加劲肋6通过锚具锚固于所述上弦梁1外端上，所述下弦索2内侧端头穿过所述套管7与所述上弦索8连接为一个整体，多个所述高强索9一端通过所述索球5连接所述上弦索8，多个所述高强索9另一端铰接在所述方形加劲肋10上。
通过上述方案，整体索的形状概呈正弦曲线形状。本新型结构充分利用结构自重施加于下弦索预应力，下弦索通过撑杆将力传递给上弦梁。克服目前张弦梁结构必须通过机械施加预应力的复杂程序，且本实用新型结构新颖，可实现大跨和超大跨结构。
一种实施方式中，所述上弦索8是高于所述上弦梁1的部分，所述上弦索8呈抛物线线形，主要通过多个高强索9对称固定形成。
一种实施方式中，所述的上弦梁1可为钢筋混凝土结构或钢材桁架结构。
一种实施方式中，所述下弦索2和上弦索8选择为一体成型的一根弦索，所述弦索中间通过多个所述高强索9吊起在所述立柱11顶端，所述弦索两侧相对所述上弦梁1下垂一定高度。
一种实施方式中，所述下弦索2和上弦索8为预应力钢丝索或预应力钢铰线。
一种实施方式中，多个所述的撑杆3位于同一竖向平面。
一种实施方式中，所述的高强索9为高强度钢铰线。
利用自重提供预应力的张弦梁结构，由于是利用结构自重来提供预应力，所以对上弦梁1的重量没有严格的要求，故可用于钢筋混凝土结构。下弦索2和上弦索8选择为同一个索，在穿过上弦梁1的部分，利用套管7过渡，套管7固定于上弦梁1中，与索之间存在较小的摩擦力，由于套管7是倾斜固定在上弦梁1中，故索会作用在套管7上产生一个向上的分力和一个水平分力，向上的分力使上弦梁1在套管7处的挠度减小，相当于支座；水平分力抵消上弦梁1的水平力，使整个结构达到自平衡状态。
所述的下弦索2之间必要时可以再加横撑杆，成为稳定空间结构，将两条下弦索2相连起来，使整个结构更加稳定，具有更强的抗风荷载和地震荷载。
尽管已经参照某些实施例公开了本发明，但是在不背离本发明的范围和范畴的前提下，可以对所述的实施例进行多种变型和修改。因此，应该理解本发明并不局限于所阐述的实施例，其保护范围应当由所附权利要求的内容及其等价的结构和方案限定。
Claims (7)
1.一种利用自重提供预应力的张弦梁结构，其特征在于：包括上弦梁(1)、下弦索(2)、撑杆(3)、平板(4)、索球(5)、加劲肋(6)、套管(7)、上弦索(8)、高强索(9)、方形加劲肋(10)、立柱(11)和架立柱(12)；
所述上弦梁(1)水平布置，所述上弦梁(1)两端分别连接两个所述架立柱(12)，所述立柱(11)位于两个所述架立柱(12)之间，所述立柱(11)顶端高于所述上弦梁(1)，所述方形加劲肋(10)通过锚具锚固在所述立柱(11)顶端；所述上弦梁(1)在所述立柱(11)两侧对称设置有两个所述套管(7)，两个所述套管(7)倾斜贯穿所述上弦梁(1)；
多个所述撑杆(3)垂直布置；所述上弦梁(1)与所述下弦索(2)通过多个所述撑杆(3)连接，所述撑杆(3)上端铰接在所述平板(4)上，所述平板(4)通过锚具锚固在所述上弦梁(1)上，所述撑杆(3)下端通过所述索球(5)与所述下弦索(2)连接；
所述下弦索(2)的外侧端头铰接在所述加劲肋(6)上，所述加劲肋(6)通过锚具锚固于所述上弦梁(1)外端上，所述下弦索(2)内侧端头穿过所述套管(7)与所述上弦索(8)连接为一个整体，多个所述高强索(9)一端通过所述索球(5)连接所述上弦索(8)，多个所述高强索(9)另一端铰接在所述方形加劲肋(10)上。
2.根据权利要求1所述的利用自重提供预应力的张弦梁结构，其特征在于：所述上弦索(8)高于所述上弦梁(1)，所述上弦索(8)呈抛物线形状。
3.根据权利要求1所述的一种利用自重提供预应力的张弦梁结构，其特征在于：所述的上弦梁(1)可为钢筋混凝土结构或钢材桁架结构。
4.根据权利要求1所述的利用自重提供预应力的张弦梁结构，其特征在于：所述下弦索(2)和上弦索(8)为一体成型的一根弦索，所述弦索中间通过多个所述高强索(9)吊起在所述立柱(11)顶端，所述弦索两侧相对所述上弦梁(1)下垂一定高度。
5.根据权利要求1所述的利用自重提供预应力的张弦梁结构，其特征在于：所述下弦索(2)和上弦索(8)为预应力钢丝索或预应力钢铰线。
6.根据权利要求1至5任一项所述的利用自重提供预应力的张弦梁结构，其特征在于：多个所述的撑杆(3)位于同一竖向平面。
7.根据权利要求1所述的利用自重提供预应力的张弦梁结构，其特征在于：所述的高强索(9)为高强度钢铰线。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114657880A (zh) * | 2022-03-21 | 2022-06-24 | 浙江大学建筑设计研究院有限公司 | 一种空间索形成的张弦与悬索组合式人行桥及其施工方法 |
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2017
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