CN213681674U - 一种新型空间双索面张弦桁架结构体系 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型空间双索面张弦桁架结构体系，属于桥梁工程技术领域，以解决张弦梁桥质量轻、柔性大、风荷载敏感等问题。本结构体系包括缆索、撑杆、桁架梁，撑杆为多组设置方式，且包括外倾撑杆和中部撑杆，外倾撑杆成组交叉设置，交叉后的外倾撑杆两端分别与对应的中部撑杆连接，所述中部撑杆底部与对应端的缆索连接，中部撑杆顶部与对应端的桁架梁连接。本实用新型利用了含有预应力的高强缆索作为受拉构件，可将上弦的桁架梁作为压弯构件中的部分压力转移到受拉缆索中去，同时使压弯构件即桁架梁产生反挠度，使得结构在荷载作用下的最终挠度得以减少，就能有效突破张弦梁桥在桥梁工程方面的应用限制，具有极大的推广价值。

Description

一种新型空间双索面张弦桁架结构体系

技术领域

本实用新型属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种新型空间双索面张弦桁架结构体系。

背景技术

张弦桁架结构是由桁架梁、拉索和撑杆组成，是一种典型的刚柔结合体系。其受力的最大特性在于通过撑杆将桁架梁和高强钢丝拉索组合成自平衡结构，充分发挥了刚性和柔性两类材料的受力特性，并通过施加预应力使结构产生反拱，从而大大提高了结构刚度，并能够抵消部分使用荷载的弯矩作用。近年来，这类结构被大量地应用于建筑工程大跨屋顶等结构中，虽然结构变形大限制了张拉整体结构在公路桥梁中的应用，然而由于其构造新颖，轻巧美观，在建筑构型要求较高的城市人行桥应用方面仍具有很大优势。

但是，现有技术中的张弦桁架结构是单索面结构，质量轻、柔性大、风荷载敏感、刚度小、变形大，尤其当桥址选择在山谷中，风力较大时，结构的受风面积较大，对结构的横向刚度和竖向刚度要求更高，在运营阶段对结构变形也要求更高，这种环境条件对于普通张弦桁架结构来说，是难以运用的。

如何有效突破张弦桁架结构在桥梁工程方面的应用限制，以克服以上技术问题，成为本领域急需解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型空间双索面张弦桁架结构体系，以解决张弦梁桥质量轻、柔性大、风荷载敏感等问题。

为了解决以上问题，本实用新型技术方案为：

一种新型空间双索面张弦桁架结构体系，

进一步的，交叉后的外倾撑杆底端与中部撑杆均通过铸钢锁夹与缆索连接。

进一步的，交叉后的外倾撑杆与中部撑杆顶部通过钢支座与桁架梁连接。

进一步的，缆索两端与桁架梁通过锚具连接。

进一步的，桁架梁上设有梁段拼接部。

进一步的，缆索为双柔性缆索的，缆索基本线性为悬链线。

本实用新型的有益效果如下：

（1）本实用新型由桁架梁作为上弦，下部设置双柔性缆索，索面通过交叉的外倾撑杆和中部撑杆的组合设计为空间双索面，形成整体受力自平衡体系，可增加桥面横向刚度与竖向刚度，体系简明，受力明确，风荷载敏感度降低，可极大降低结构在运营阶段下的变形。

（2）交叉后的外倾撑杆底端与中部撑杆均通过铸钢锁夹与缆索连接，交叉后的外倾撑杆与中部撑杆顶部通过钢支座与桁架梁连接；进一步保证桥体刚度。

（3）本实用新型利用了含有预应力的高强缆索作为受拉构件，可将上弦的桁架梁作为压弯构件中的部分压力转移到受拉缆索中去，同时使压弯构件即桁架梁产生反挠度，使得结构在荷载作用下的最终挠度得以减少，就能解决张弦结构因其刚度小变形大等限制在桥梁工程方面应用较少的技术难题，有效突破张弦梁桥在桥梁工程方面的应用限制，具有极大的推广价值。

附图说明

图1为一种新型空间双索面张弦桁架结构体系的结构示意图；

图2为一种新型空间双索面张弦桁架结构体系立面图；

图3为一种新型空间双索面张弦桁架结构体系俯视图；

图4为一种新型空间双索面张弦桁架结构体系左视图；

图5为图2中A部的局部放大图。

附图标记如下：1-缆索；2-外倾撑杆；3-桁架梁；4-中部撑杆；5-铸钢锁夹；6-钢支座;7-锚具;8-梁段拼接部。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

如图1-5所示，一种新型空间双索面张弦桁架结构体系，包括缆索1、撑杆、桁架梁3，撑杆多组设置，且包括外倾撑杆2和中部撑杆4，外倾撑杆2成组交叉设置，交叉后的外倾撑杆2两端分别与对应的中部撑杆4连接，中部撑杆4底部与对应端的缆索1连接，具体的连接方式为：交叉后的外倾撑杆2底端与中部撑杆4均通过铸钢锁夹5与缆索1连接。中部撑杆4顶部与对应端的桁架梁3连接，具体的连接方式为：交叉后的外倾撑杆2与中部撑杆4顶部通过钢支座6与桁架梁3连接。

缆索1两端与桁架梁3通过锚具连接。桁架梁3上设有梁段拼接部8。缆索1为双柔性缆索的，缆索1基本线性为悬链线。

在设计施工中，撑杆数量的确定主要考虑以下三个因素：

1、网格尺度与比例的协调美观性；

2、结构受力特性与规律；

3、桁架梁加工制作、运输及安装单元的划分。

在桥梁施工完成后，尤其是风力较大的山谷中运营时，结构的受风面积较大，由桁架梁3作为上弦，下部设置双柔性缆索1，索面通过交叉的外倾撑杆2和中部撑杆4的组合形成空间双索面，达到整体受力自平衡体系，可增加桥面横向刚度与竖向刚度，使得风荷载敏感度降低，可极大降低结构变形。交叉后的外倾撑杆2底端与中部撑杆4均通过铸钢锁夹5与缆索1连接，交叉后的外倾撑杆2与中部撑杆4顶部通过钢支座6与桁架梁3连接。进一步保证桥体刚度。

利用了含有预应力的高强缆索1作为受拉构件，可将上弦的桁架梁3作为压弯构件中的部分压力转移到受拉缆索中去，同时使压弯构件即桁架梁产生反挠度，使得结构在荷载作用下的最终挠度得以减少，就能解决张弦结构因其刚度小变形大等限制在桥梁工程方面应用较少的技术难题，有效突破张弦梁桥在桥梁工程方面的应用限制，具有极大的推广价值。

Claims (6)

1.一种新型空间双索面张弦桁架结构体系，包括缆索（1）、撑杆、桁架梁（3），其特征在于：所述撑杆多组设置，且包括外倾撑杆（2）和中部撑杆（4），所述外倾撑杆（2）成组交叉设置，所述交叉后的外倾撑杆（2）两端分别与对应的中部撑杆（4）连接，所述中部撑杆（4）底部与对应端的缆索（1）连接，所述中部撑杆（4）顶部与对应端的桁架梁（3）连接。

2.如权利要求1所述的一种新型空间双索面张弦桁架结构体系，其特征在于：所述交叉后的外倾撑杆（2）底端与中部撑杆（4）均通过铸钢锁夹（5）与缆索（1）连接。

3.如权利要求1或2所述的一种新型空间双索面张弦桁架结构体系，其特征在于：所述交叉后的外倾撑杆（2）与中部撑杆（4）顶部通过钢支座（6）与桁架梁（3）连接。

4.如权利要求3所述的一种新型空间双索面张弦桁架结构体系，其特征在于：所述缆索（1）两端与桁架梁（3）通过锚具连接。

5.如权利要求1所述的一种新型空间双索面张弦桁架结构体系，其特征在于：所述桁架梁（3）上设有梁段拼接部（8）。

6.如权利要求1所述的一种新型空间双索面张弦桁架结构体系，其特征在于：所述缆索（1）为双柔性缆索的，所述缆索（1）基本线性为悬链线。

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