CN218562058U - 平衡水平推力的自锚上承式拱桥结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型设计涉及平衡水平推力的自锚上承式拱桥结构。所述自锚上承式拱桥包括拱肋、桥面梁、立柱、桥墩以及拱下的拉索锚固装置、压杆、拉杆、滑轮、加劲钢板。所述拱肋的拱脚与桥墩的连接方式采用滑动铰支座。所述滑轮分别同压杆和拉杆构成定滑轮结构，并安装在拱肋下侧。所述拉索通过拉索锚固装置锚固至拱脚内侧，并自拱脚处经各个滑轮牵引至拱肋另一端拱脚处并锚固。上述设置中，拱肋所受的水平分力使拱脚处的滑动铰支座产生水平位移，而拱下的拉索装置将约束拱脚位移，一定程度上可平衡拱肋的水平推力，并将水平推力通过拉索和定滑轮结构传递回拱肋，提高拱座的结构稳定性，做到优化受力的目的，使拱桥在软基地区也可应用。

Description

平衡水平推力的自锚上承式拱桥结构

技术领域

本申请涉及拱桥结构技术领域，特别涉及平衡水平推力的自锚上承式拱桥结构。

背景技术

拱桥是具有悠久发展历史的一种常见的桥梁结构型式，以其优美的线形、较好的受力性能以及优良的跨越能力，正广泛应用于各个桥梁工程中。特别是在高速公路、高速铁路等基础设施大量建设，越来越多的拱桥作为跨越结构受到工程师和业主的青睐，并成功应用到实际工程中，取得较好的经济、社会效益。

由于除了一些推力由刚性梁或柔性杆件承受的内部超静定或外部静定的组合体系拱桥外，其他拱桥在竖向荷载作用下拱脚对墩台有水平推力作用，所以桥位选址方面，大部分拱桥都应用于深沟峡谷等地形，对地质要求很高，为防止墩台移动或转动，墩台须设计很大，施工较麻烦。

实用新型内容

本申请的目的旨在提供一种结构稳定的平衡水平推力的自锚上承式拱桥结构。

为了实现上述目的，本申请提供以下技术方案：

一种平衡水平推力的自锚上承式拱桥结构，包括拱肋、桥面梁、立柱、桥墩以及拱下的拉索锚固装置、压杆、拉杆、滑轮、加劲钢板。所述拱肋的拱脚与桥墩的连接方式采用滑动铰支座。所述滑轮分别同压杆和拉杆构成定滑轮结构，并安装在拱肋下侧。所述拉索通过拉索锚固装置锚固至拱脚处，并自拱脚处经各个滑轮牵引至拱肋另一端拱脚处并锚固。

进一步设置：所述压杆与拉杆分别同滑轮构成承压定滑轮与受拉定滑轮，并均通过锚具安装在拱肋下侧，形成悬臂结构。

进一步设置：所述拉索须以水平方向锚固至拱脚处，用以传递水平方向的力。

进一步设置：安装在拱肋两端拱脚旁的第一个定滑轮结构须采用所述压杆，其余所有定滑轮结构均采用所述拉杆，并合理排布于拱肋下侧。

进一步设置：所述拉索经压杆处的承压定滑轮时，须从滑轮的远离拱肋端经过定滑轮。

进一步设置：所述拉索经拉杆处的受拉定滑轮时，须从滑轮的靠近拱肋端经过定滑轮。

进一步设置：所述承压定滑轮结构中滑轮中心转轴处两端分别同三根杆件连接，形成桁架结构，可用作承压时避免受压失稳。

进一步设置：所述承压定滑轮至拱脚处需焊接加劲钢板于拱肋上，用以抵抗拱脚至承压定滑轮间的剪力。

进一步设置：所述拉索采用预应力钢束。

本申请提供了平衡水平推力的自锚上承式拱桥结构，其至少具有如下有益效果：

1.常规拱桥中拱肋与桥墩的连接一般采用二铰拱的固定铰支座或无铰拱的固定支座方式，而本申请中拱肋与桥墩的连接采用滑动铰支座的方式，当拱肋受力时所产生的水平分力将导致拱脚存在水平位移，而以水平方向锚固至拱脚处的拉索将约束拱脚位移，并将拱脚处的水平推力转化为沿拉索的拉力，再通过牵引拉索的定滑轮结构将拉力传递回拱肋。此结构有效平衡拱脚处的水平推力，增加结构水平方向的稳定性，且拉索路径贴近拱肋，不影响拱桥桥下通航需求。本平衡水平推力的自锚上承式拱桥结构对地基要求不高，故在软基地区也可应用。

2.本申请可应用于连续多孔的大、中跨径的拱桥中，由于本结构平衡了水平推力，故多孔拱桥中不同拱肋的水平受力相互独立，可避免发生一孔破坏而影响全桥安全的情况，且构造简单，施工难度不高。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图；

图2为图1的一侧结构放大图；

图中所示：1、桥面梁；2、立柱；3、拱肋；4、桥墩；5、拱脚；11、拉索锚固装置；12、压杆；13、拉杆；14、滑轮；15、拉索；16、加劲钢板。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同的标号表示相同或功能相同的构件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

请参见图1，本申请涉及一种结构稳定的平衡水平推力的自锚上承式拱桥结构，拱桥结构大致由桥面梁1、立柱2、拱肋3、桥墩4、拱脚5所构成，拱脚5与桥墩4采用滑动铰支座连接。

请参见图1与图2，所述拱脚5内侧安装拉索锚固装置11，拉索锚固装置11将拉索15一端锚固至拱脚5内侧，拱脚5旁安装压杆12于拱肋3下侧，压杆12另一端安装滑轮14构成承压定滑轮结构，承压定滑轮顶部须与拉索锚固装置11在同一水平线，拱肋另一端的拱脚及拱脚处作相同设置。若干拉杆13合理安装于两压杆12之间的拱肋下侧，并于拉杆13端部分别安装滑轮14构成受拉定滑轮结构。拉索15自拱脚5水平拉出经过承压定滑轮最外侧，再经过各受拉定滑轮靠近拱肋一侧，最终锚固至另一端拱脚处。其中承压定滑轮结构，滑轮中心转轴处两侧分别同三根杆件连接，形成桁架结构，可用作承压时避免受压失稳；受拉定滑轮结构，滑轮两侧转轴处分别同一根杆件连接。加劲钢板16需焊接在拱脚至承压定滑轮处的拱肋上，用以抵抗拱脚至承压定滑轮间的剪力。

工作时(或使用时)，当拱桥上部结构所承受的荷载传递至拱脚5时，拱脚5所受的水平推力将使自身发生水平位移，此时拉索15对拱脚5的位移产生约束并承受水平拉力，水平拉力沿拉索15的路径形成轴向拉力。承压定滑轮同拉索15接触并受压，进一步将压力通过压杆12传递回拱肋3。受拉定滑轮同拉索15接触并受拉，进一步将拉力通过拉杆13传递回拱肋3。通过上述过程，此结构有效平衡了拱脚处的水平推力，增加结构水平方向的稳定性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种平衡水平推力的自锚上承式拱桥结构，其特征在于，包括拱下的拉索锚固装置(11)、压杆(12)、拉杆(13)、滑轮(14)、拉索(15)、加劲钢板(16)，所述压杆(12)与拉杆(13)分别同滑轮(14)构成定滑轮结构，所述拉索锚固装置(11)分别安装在拱肋两端拱脚内侧，所述拉索(15)固定在拱脚处的拉索锚固装置(11)，延伸至压杆(12)处的滑轮外侧，并沿拱肋下侧拉杆(13)处的滑轮内侧，牵引至另一端拱脚处并锚固。

2.根据权利要求1所述的平衡水平推力的自锚上承式拱桥结构，其特征是：所述压杆(12)同滑轮(14)构成的两个承压定滑轮结构分别锚固于两拱脚旁的拱肋下侧，且滑轮顶部须与拱脚处的拉索锚固装置(11)处于同一水平线。

3.根据权利要求1所述的平衡水平推力的自锚上承式拱桥结构，其特征是：所述拉杆(13)同滑轮(14)构成的若干受拉定滑轮结构均锚固于承压定滑轮之间的拱肋下侧。

4.根据权利要求1所述的平衡水平推力的自锚上承式拱桥结构，其特征是：所述拉索(15)锚固于拱脚处时须以水平方向拉出并经过承压定滑轮外侧。

5.根据权利要求1所述的平衡水平推力的自锚上承式拱桥结构，其特征是：所述拱肋(3)的拱脚与桥墩(4)的连接方式采用滑动铰支座。

6.根据权利要求1所述的平衡水平推力的自锚上承式拱桥结构，其特征是：所述拱肋(3)的拱脚至承压定滑轮处需焊接加劲钢板(16)于拱肋(3)上。

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