CN219174983U - 一种斜拱单索面内侧斜拉的圆环形人行天桥结构 - Google Patents

Abstract

借鉴圆环形吊灯的内侧吊索方法，依据内侧单边索网悬吊铁片垫圈的力学原理，四个向内倾斜布置的变截面钢管混凝土拱肋形成斜拱结构体系，在斜拱结构的四个倾斜拱肋顶部设置一个圆环形钢管圈梁，在四个倾斜拱肋之间设置钢管连系杆，圆环形人行天桥桥面加劲梁套牢在斜拱结构体系的中下部位置，斜拱结构的四个倾斜拱肋设置单索面斜拉索网，单索面斜拉索网内侧单边斜拉圆环形人行天桥桥面加劲梁，形成一种斜拱单索面内侧斜拉的圆环形人行天桥结构。斜拱单索面内侧斜拉的圆环形人行天桥结构是空间结构体系，无外侧面索网可避免双层索网的视感混乱，具有跨越能力大，结构轻巧，造型美观，可建造直径80～120米的超大跨径圆环形人行天桥。

Description

一种斜拱单索面内侧斜拉的圆环形人行天桥结构

技术领域

本实用新型属于桥梁工程领域，涉及一种人行天桥结构，尤其涉及一种斜拱单索面内侧斜拉的圆环形人行天桥结构。

背景技术

随着城市交通的快速发展，车流量和人流量迅速增加，城市交通拥堵日趋严重，人车相互争道时常发生，影响交通效率，急需新建一批人行天桥，改善交通状况。

随着时代的发展，城市人行天桥的跨径也不断加大，人行天桥的景观性要求也日益提高。

人行天桥有跨线式和圆环式两种结构布置形式，其中，圆环形人行天桥通常设置在城市交通的主要交叉口，其工程规模大，景观性要求也高。

建造超大跨径的圆环形人行天桥，传统方法是采用立柱和圆环梁的结构布置方案，由于超大跨径圆环形人行天桥的跨径增大，将会遇到桥下支撑立柱太多、环形桥面梁的梁高太大，结构形体笨重和景观性差等问题，如何建造结构轻盈和景观性美的超大跨径圆环形人行天桥是桥梁工程师面临技术难题。

借鉴圆环形吊灯的结构原理，仅仅在圆环形吊灯内侧布置吊索，在圆环形吊灯外侧不需要布置吊索，圆环形吊灯结构是不会倾覆的。

超大跨径的圆环形人行天桥是一种扁平的铁片垫圈状圆环形结构，仅仅在超大跨径的圆环形箱梁结构的内侧布置吊索，在超大跨径的圆环形箱梁的外侧不需要布置吊索，无外侧面索网可避免双层吊索的视感混乱。

四个向内倾斜的超大跨径钢管混凝土拱肋可以组成凯旋门式斜拱结构，在拱肋上布置单索面网，采用内侧单边斜拉的圆环形桥面加劲梁，形成超大跨径的圆环形人行天桥，构思巧妙，结构简明，造型美观。

实用新型内容

实用新型目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种斜拱单索面内侧斜拉的圆环形人行天桥结构。利用大跨径斜拱结构，布置单索面网，单边斜拉的圆环形桥面加劲梁的内侧，可跨越能力大，减少立柱，降低梁高，结构轻巧，造型美观。

技术方案：本实用新型的斜拱单索面内侧斜拉的圆环形人行天桥结构，包括斜拱结构体系和单索面斜拉索网，其特征在于：斜拱结构体系是由沿着圆周均匀布置四个向内倾斜的变截面钢管混凝土拱肋组成，斜拱结构体系的顶部设置一个圆环形钢管圈梁，斜拱结构体系的四个倾斜拱肋之间设置钢管连系杆两两焊接连接，圆环形人行天桥桥面加劲梁套在斜拱结构体系的中下部位置，在斜拱结构体系的四个倾斜拱肋之上布置有单索面斜拉索网，单索面斜拉索网单边斜拉圆环形人行天桥桥面加劲梁的内侧。

优选地，所述的圆环形人行天桥桥面加劲梁是钢箱梁截面形式，钢箱梁截面的内侧设置斜坡面，在圆环形人行天桥桥面标高位置，钢箱梁截面内侧设置斜坡面的角度与斜拱结构体系的倾斜拱肋的角度相吻合，两者焊接连接，在钢箱梁截面的外侧设置变截面的弧形悬挑。

所述的斜拱单索面内侧斜拉的圆环形人行天桥结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤一：在工厂分段下料制作变截面钢管拱肋，运输到达施工现场，焊接拼装变截面钢管拱肋；

步骤二：吊装四榀变截面钢管拱肋到位，在四个向内倾斜的拱肋之间焊接连接钢管连系杆，在四个向内倾斜的拱肋顶部位置焊接连接圆环形钢管圈梁，在四榀变截面钢管拱肋内部灌注高性能混凝土，形成斜拱结构体系；

步骤三：在脚手架支撑上，拼装焊接圆环形人行天桥桥面加劲梁；

步骤四：在斜拱结构体系的变截面钢管拱肋之上安装单索面斜拉索网，单索面斜拉索网的下部与圆环形人行天桥桥面加劲梁两者锚具连接，同步张拉千斤顶，单索面斜拉索网斜吊圆环形人行天桥桥面加劲梁，拆除脚手架支撑；

步骤五：安装栏杆，施工照明，铺装桥面，形成超大跨径圆环形人行天桥。

设置大跨径钢管混凝土拱肋，单索面单边斜拉的圆环形人行天桥结构，圆环形人行天桥桥面加劲梁套在四个向内倾斜布置的变截面钢管混凝土拱肋之上，支座牢固稳定，利用空间结构原理，斜拱单索面单边斜拉圆环形人行天桥桥面加劲梁，结构轻巧。

有益效果：本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

现有的圆环形人行天桥通常采用立柱和圆环梁的结构布置方案，其跨越能力较小，桥下的支撑立柱太多，影响桥下交通布置，由于环形桥面梁跨径大，环梁梁高大，结构形体笨重，也影响了环形天桥的景观性。

遵循超大跨径圆环形天桥结构的受力合理和桥梁美学二个原则，设置向内倾斜的四个钢管混凝土巨型斜拱肋，四个斜拱肋的顶部采用圆环形钢管圈梁连接，四个倾斜拱肋之间设置钢管连系杆两两焊接连接，形成斜拱结构体系，在斜拱肋上安装单索面，单边斜拉圆环形人行天桥桥面梁的内侧，结构轻巧，跨越能力大，造型美观。

借鉴圆环形吊灯的内侧吊索的方法，依据内侧单边索悬吊铁片垫圈的力学原理，利用超大跨径圆环形桥面加劲梁是一种扁平的铁片垫圈状圆环形结构的特点，可单索面内侧单边斜拉的圆环形人行天桥结构，无外侧索网可避免内外双层布置吊索的视感混乱，结构简明。

现有的圆环形人行天桥的桥下支撑立柱多，桥下交通布置困难；斜拱单索面内侧斜拉的圆环形人行天桥结构，其跨越能力强，桥下仅仅四个拱肋立柱，桥下交通流畅。

斜拱单索面内侧斜拉的圆环形人行天桥结构采用四个巨型钢管混凝土斜拱，犹如四个巨大的拱形门，迎接四方来客，景观性好，提升了城市文化内涵。

在四个斜拱肋之上，设置单索面网，单索面网是单边斜拉圆环形桥面梁，结构轻巧，造型美观。

传统的立柱和圆环梁的环形人行天桥是简单的圆环形桥面梁搁置在多支撑立柱之上，其抗震性能差；四个向内倾斜的钢管混凝土巨型拱肋采用顶部圆环形钢管圈梁和拱肋间钢管连系杆连接，形成空间斜拱结构体系，结构整体性强，斜拱结构提供了水平推力，可以大幅度提高抗震性能。

斜拱单索面内侧斜拉的圆环形人行天桥结构由四个巨型斜拱肋、顶部圆环形钢管圈梁、钢管连系杆、单索面斜拉索网和圆环形人行天桥桥面加劲梁等组成，构造简单，结构简明，施工方便。

四个巨型斜拱肋采用变截面钢管混凝土拱肋，拱肋中心线为抛物线形，顶部细小，底部粗大，受力合理，降低了拱肋结构重心，提高了拱肋结构的稳定性。

依据空间结构受力原理，圆环形桥面加劲梁采用单索面网单边斜拉，四个钢管混凝土巨型斜拱肋安装单索面网，单索面网单边斜拉圆环形人行天桥桥面加劲梁的内侧，在圆环形人行天桥桥面加劲梁的外侧不布置拉索网，结构新颖。

单索面斜拉的圆环形人行天桥桥面加劲梁，减少了圆环形人行天桥桥面梁的跨径，大幅度降低了圆环形人行天桥桥面加劲梁的梁高，结构轻盈飘逸，减少了用钢量量，降低了结构造价。

在圆环形人行天桥桥面加劲梁箱梁截面的内侧设置斜坡面，加劲梁箱梁截面的内侧斜坡面与钢管混凝土拱肋的外部斜坡面两者吻合，因此，人行天桥桥面加劲梁圈梁是可以与四个钢管混凝土斜拱结构体系是套牢固连接，自然支撑焊接连接，两者不需要设置专门的支撑牛腿结构。

圆环形人行天桥桥面加劲梁箱梁截面的外侧采用变截面弧形悬挑，内移了加劲梁的箱梁截面的扭转形心位置，可降低桥面加劲梁单边斜拉箱梁的扭转倾覆风险性，减轻了箱梁重量，节约了用钢量，且箱梁截面曲线外形是造型美观。

四个向内倾斜斜拱肋结构构成斜拱结构体系，斜拱肋设置单索面网，单索面网单边斜拉的圆环形人行天桥桥面加劲梁，形成斜拱单索面内侧斜拉的圆环形人行天桥结构。斜拱单索面网与圆环形加劲梁两者是力学和美学是相得益彰，跨越能力大，结构轻巧，造型美观，可建造直径80～120米的超大跨径圆环形人行天桥。

附图说明

图1是斜拱单索面内侧斜拉的圆环形人行天桥结构三维示意图；

图2是图1中斜拱结构体系的三维示意图；

图3是图1中圆环形人行天桥桥面加劲梁的剖面示意图。

图中有：斜拱结构体系1；圆环形钢管圈梁2；钢管连系杆3；圆环形人行天桥桥面加劲梁4；单索面斜拉索网5。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本实用新型做进一步具体说明。

实施例1：

本实用新型的一种斜拱单索面内侧斜拉的圆环形人行天桥结构，其特征在于：斜拱结构体系1是由沿着圆周均匀布置四个向内倾斜的变截面钢管混凝土拱肋组成，斜拱结构体系1的顶部设置一个圆环形钢管圈梁2，斜拱结构体系1的四个倾斜拱肋之间设置钢管连系杆3两两焊接连接，圆环形人行天桥桥面加劲梁4套在斜拱结构体系1的中下部位置，在斜拱结构体系1的四个倾斜拱肋之上布置有单索面斜拉索网5，单索面斜拉索网5单边斜拉圆环形人行天桥桥面加劲梁4的内侧。

所述的圆环形人行天桥桥面加劲梁4是钢箱梁截面形式，钢箱梁截面的内侧设置斜坡面，在圆环形人行天桥桥面标高位置，钢箱梁截面内侧设置斜坡面的角度与斜拱结构体系1的倾斜拱肋的角度相吻合，两者焊接连接，在钢箱梁截面的外侧设置变截面的弧形悬挑。

实施例2：

本实用新型的斜拱单索面内侧斜拉的圆环形人行天桥结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤一：在工厂分段下料制作变截面钢管拱肋，运输到达施工现场，焊接拼装变截面钢管拱肋；

步骤二：吊装四榀变截面钢管拱肋到位，在四个向内倾斜的拱肋之间焊接连接钢管连系杆3，在四个向内倾斜的拱肋顶部位置焊接连接圆环形钢管圈梁2，在四榀变截面钢管拱肋内部灌注高性能混凝土，形成斜拱结构体系1；

步骤三：在脚手架支撑上，拼装焊接圆环形人行天桥桥面加劲梁4；

步骤四：在斜拱结构体系1的变截面钢管拱肋之上安装单索面斜拉索网5，单索面斜拉索网5的下部与圆环形人行天桥桥面加劲梁4两者锚具连接，同步张拉千斤顶，单索面斜拉索网5斜吊圆环形人行天桥桥面加劲梁4，拆除脚手架支撑；

步骤五：安装栏杆，施工照明，铺装桥面，形成超大跨径圆环形人行天桥。

实施例3：

某城市圆环形人行天桥，天桥结构直径80m，采用斜拱单索面内侧斜拉的圆环形人行天桥结构形式。斜拱结构体系是由沿着圆周均匀布置四个向内倾斜的变截面钢管混凝土拱肋组成，拱肋钢管直径为1.0～2.0m变化，拱肋钢管壁厚为12～18mm变化，变截面钢管混凝土拱肋内部灌注C60高性能混凝土。

斜拱结构体系的顶部设置圆环形钢管圈梁，顶部圆环形钢管圈梁直径为0.8m，钢管壁厚为10mm。

斜拱结构体系的四个倾斜拱肋之间采用钢管连系杆焊接连接，钢管连系杆直径1.0m，钢管壁厚为，8mm。

圆环形人行天桥桥面加劲梁采用钢箱梁，钢箱梁内侧设置斜坡面，钢箱梁外侧设置弧形悬挑，钢箱梁顶面宽度为4.0m，钢箱梁高度为1.2m。

在倾斜钢管混凝土拱肋上部布置单索面斜拉索网，单索面斜拉索网下部斜吊圆环形人行天桥桥面加劲梁，单索面斜拉索分为四组，每组15根斜拉索，全桥共计60根斜拉索，斜拉索的张拉端设置在圆环形人行天桥桥面加劲梁顶面，全桥斜拉索采用千斤顶同步张拉提升。

Claims (2)

1.一种斜拱单索面内侧斜拉的圆环形人行天桥结构，包括斜拱结构体系(1)和单索面斜拉索网(5)，其特征在于：斜拱结构体系(1)是由沿着圆周均匀布置四个向内倾斜的变截面钢管混凝土拱肋组成，斜拱结构体系(1)的顶部设置一个圆环形钢管圈梁(2)，斜拱结构体系(1)的四个倾斜拱肋之间设置钢管连系杆(3)两两焊接连接，圆环形人行天桥桥面加劲梁(4)套在斜拱结构体系(1)的中下部位置，在斜拱结构体系(1)的四个倾斜拱肋之上布置有单索面斜拉索网(5)，单索面斜拉索网(5)单边斜拉圆环形人行天桥桥面加劲梁(4)的内侧。

2.根据权利要求1所述的斜拱单索面内侧斜拉的圆环形人行天桥结构，其特征在于：所述的圆环形人行天桥桥面加劲梁(4)是钢箱梁截面形式，钢箱梁截面的内侧设置斜坡面，在圆环形人行天桥桥面标高位置，钢箱梁截面内侧设置斜坡面的角度与斜拱结构体系(1)的倾斜拱肋的角度相吻合，两者焊接连接，在钢箱梁截面的外侧设置变截面的弧形悬挑。

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