魚(yú)脊梁結(jié)構(gòu)的連續(xù)梁拱組合橋梁的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種連續(xù)梁拱組合橋梁，特別涉及一種魚(yú)脊梁結(jié)構(gòu)的連續(xù)梁拱組合橋
M
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【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的連續(xù)梁拱組合橋梁實(shí)際上為三跨變截面連續(xù)梁，中孔用全拱來(lái)加強(qiáng)，以降低中孔加勁縱梁的建筑高度，如圖1所示。
[0003]這類(lèi)橋梁彎矩剪力內(nèi)力高峰值由組合結(jié)構(gòu)承擔(dān)，如圖1所示，加勁縱梁10承擔(dān)拉力及局部彎矩，拱肋30承擔(dān)軸壓力及彎矩，剪力主要由拱肋軸力的垂直分力承擔(dān)，與一般的拱橋相同。兩個(gè)邊跨由于受到中跨拱的剛度影響，減少了正彎矩的負(fù)擔(dān)，擴(kuò)大了負(fù)彎矩的區(qū)域，這有利于配置預(yù)應(yīng)力索。
[0004]連續(xù)梁柔性拱橋在變形、內(nèi)力、應(yīng)力方面變化較均勻，明顯改善了主梁對(duì)等的連續(xù)梁橋的不足之處，使結(jié)構(gòu)受力較為合理。這是因?yàn)檫B續(xù)梁橋通過(guò)柔性拱30加勁后，整體結(jié)構(gòu)的豎向剛度增大，結(jié)構(gòu)性能已不同于單獨(dú)承力的梁橋與拱橋，而是充分發(fā)揮了拱與梁各自的受力特點(diǎn)。這包括:梁體自重主要由主梁部分承擔(dān)，而二期恒載及活載則由梁、拱共同承擔(dān)。柔性拱體系起到了一個(gè)轉(zhuǎn)換大跨度主跨分布力至拱圈，再至橋梁墩身、基礎(chǔ)的作用。
[0005]與同跨度傳統(tǒng)連續(xù)梁橋相比，傳統(tǒng)連續(xù)梁拱組合橋梁具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0006]I)、降低了主梁高度，其外形較為輕巧，美觀。
[0007]2)、由于梁拱的共同作用，連續(xù)梁拱組合結(jié)構(gòu)具有較大的豎向剛度和良好的動(dòng)力性能。
[0008]然而實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，目前傳統(tǒng)連續(xù)梁拱組合橋梁的形式仍存在以下方面的問(wèn)題:
[0009]I)連續(xù)梁一般采用變截面，支點(diǎn)處梁高有一定的增加。
[0010]2)拱的穩(wěn)定往往控制設(shè)計(jì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供一種受力性能優(yōu)越，且建筑控制高度小的魚(yú)脊梁結(jié)構(gòu)的連續(xù)梁拱組合橋梁，其包括:一主梁、架設(shè)于所述主梁上并用于承擔(dān)軸壓力及彎矩的拱肋，及若干設(shè)置于所述主梁與所述拱肋之間的吊桿，其特點(diǎn)在于，所述連續(xù)梁拱組合橋梁的主梁為魚(yú)脊梁結(jié)構(gòu)的主梁，所述主梁包括:用于承擔(dān)拉力及局部彎矩的通長(zhǎng)的等高箱式橋面板，若干架設(shè)于所述等高箱式橋面板之上的可變高的魚(yú)脊墻，使得所述主梁的負(fù)彎矩處受力呈倒T形，相鄰的兩所述魚(yú)脊墻之間通過(guò)所述拱肋連接。
[0012]在一些實(shí)施例中，所述連續(xù)梁拱組合橋梁為下承式結(jié)構(gòu)的連續(xù)梁拱組合橋梁，各所述魚(yú)脊墻為變尚魚(yú)脊墻(即可變尚的魚(yú)脊墻)，可根據(jù)受力要求加尚魚(yú)脊墻的尚度，但不會(huì)增加縱斷面的設(shè)計(jì)控制高度。本方案在橋面上增加魚(yú)脊墻作為主受力構(gòu)件，是對(duì)傳統(tǒng)大跨變高度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋型的一種突破與改進(jìn)。另外，本方案不僅具有傳統(tǒng)連續(xù)梁拱組合橋梁的所有優(yōu)點(diǎn)，而且主梁橫斷面由等高箱式橋面板和變高魚(yú)脊墻兩部分組成，負(fù)彎矩處呈受力呈合理的倒T形，橋身的結(jié)構(gòu)剛度大，拱的計(jì)算長(zhǎng)度更短，穩(wěn)定性更好。
[0013]在一些實(shí)施例中，所述魚(yú)脊墻的形狀呈等腰三角形。通俗地講即近似魚(yú)脊骨的形狀。
[0014]在一些實(shí)施例中，所述魚(yú)脊梁結(jié)構(gòu)的連續(xù)梁拱組合橋梁為單拱三跨式的連續(xù)梁拱組合橋梁，所述連續(xù)梁拱組合橋梁的拱肋數(shù)量為一，所述連續(xù)梁拱組合橋梁的跨數(shù)為三。本方案是根據(jù)實(shí)際工程和受力等需要確定的。
[0015]在一些實(shí)施例中，所述魚(yú)脊梁結(jié)構(gòu)的連續(xù)梁拱組合橋梁為多拱多跨式的連續(xù)梁拱組合橋梁，所述連續(xù)梁拱組合橋梁的拱肋數(shù)量為多個(gè)，所述連續(xù)梁拱組合橋梁的跨數(shù)也為多個(gè)。同上，本方案是根據(jù)實(shí)際工程和受力等需要確定的。
[0016]在一些實(shí)施例中，所述連續(xù)梁拱組合橋梁的魚(yú)脊墻為沿所述等高箱式橋面板的橫斷面的中部設(shè)置的單片魚(yú)脊墻。
[0017]在一些實(shí)施例中，所述連續(xù)梁拱組合橋梁的魚(yú)脊墻包括兩片分別設(shè)置在所述等高箱式橋面板的兩側(cè)的魚(yú)脊墻。
[0018]在一些實(shí)施例中，所述連續(xù)梁拱組合橋梁的魚(yú)脊墻包括三片分別沿所述主梁的橫斷面方向等間隔地設(shè)置在所述等高箱式橋面板上的魚(yú)脊墻。三片魚(yú)脊墻橫斷面上的高度可以相等，也可以是中間高，兩邊低。
[0019]在一些實(shí)施例中，所述魚(yú)脊墻與所述等高箱式橋面板為一體成型的混凝土結(jié)構(gòu)。采用一體成型的混凝土結(jié)構(gòu)，養(yǎng)護(hù)方便，且增強(qiáng)橋身的牢固性。
[0020]在符合本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實(shí)施例。
[0021]本發(fā)明的有益效果:
[0022]本發(fā)明采用組合的魚(yú)脊梁本身是一種新式混凝土梁橋橋型，為下承式結(jié)構(gòu)，在橋面上增加魚(yú)脊墻作為主受力構(gòu)件，是對(duì)傳統(tǒng)大跨變高度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋型的一種突破與改進(jìn)，除了具備傳統(tǒng)大跨混凝土梁的優(yōu)點(diǎn)外，還具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0023]I)、有利于工程總體布置:
[0024]大幅度減少了縱斷面設(shè)計(jì)控制高度，從而大大減小了引橋的長(zhǎng)度，減少了工程規(guī)模。
[0025]2)、受力性能優(yōu)異
[0026]主梁橫斷面由等高箱式橋面板和變高魚(yú)脊墻兩部分組成，負(fù)彎矩處呈受力合理的倒T形，魚(yú)脊墻可根據(jù)受力要求加高，主要受力的預(yù)應(yīng)力鋼束被封閉澆筑在魚(yú)脊墻內(nèi)，提高結(jié)構(gòu)剛度和截面抗彎抗剪效率。
[0027]3)、耐久性能良好:
[0028]結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)解決了傳統(tǒng)的大跨變高度混凝土連續(xù)梁橋運(yùn)營(yíng)期間下?lián)祥_(kāi)裂的隱患。全混凝土結(jié)構(gòu)，養(yǎng)護(hù)方便。
[0029]4)、建筑構(gòu)成良好:
[0030]魚(yú)脊輪廓與結(jié)構(gòu)力線吻合，非常合理，體現(xiàn)了利用結(jié)構(gòu)自身美的設(shè)計(jì)理念。特別適合跨度大、通航凈高低的橋跨布置總體要求，如能布置在更為開(kāi)闊的水面，與環(huán)境協(xié)調(diào)的視覺(jué)構(gòu)成會(huì)更好。
[0031]其次，與拱肋、吊桿組合成魚(yú)脊連續(xù)梁拱組合橋梁后，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0032]I)、具有傳統(tǒng)連續(xù)梁拱組合橋梁的主要優(yōu)點(diǎn)。
[0033]2)、建筑控制高度小，梁可采用等高度梁。適用某些需要小的建筑控制高度橋梁布置的需求；
[0034]3)、結(jié)構(gòu)剛度更大，這是因?yàn)轸~(yú)脊的高度可以不受功能布置的限值，能達(dá)到比采用通常的梁拱組合橋梁更大的跨度。
[0035]4)、拱的穩(wěn)定性更好，相同主跨的魚(yú)脊梁拱組合橋梁，拱的計(jì)算長(zhǎng)度更短。
[0036]5)、景觀設(shè)計(jì)更多樣化，橋面以上虛實(shí)結(jié)合，有更多的造型設(shè)計(jì)想象空間。
[0037]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說(shuō)明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。
【附圖說(shuō)明】
[0038]圖1為傳統(tǒng)連續(xù)梁拱組合橋梁立面布置示意圖。
[0039]圖2為本發(fā)明的單拱三跨式的橋梁的立面方向結(jié)構(gòu)圖。
[0040]圖3為本發(fā)明的多拱多跨式的橋梁的立面方向結(jié)構(gòu)圖。
[0041]圖4a為橫斷面方向上的單片魚(yú)脊墻和拱肋的布置結(jié)構(gòu)圖。
[0042]圖4b為橫斷面方向上的雙片魚(yú)脊墻和拱肋的置結(jié)構(gòu)圖。
[0043]圖4c為橫斷面方向上的三片橫橋向同高度魚(yú)脊墻和拱肋的布置結(jié)構(gòu)圖。
[0044]圖4d為橫斷面方向上的三片橫橋向不同高度魚(yú)脊墻和拱肋的布置結(jié)構(gòu)圖。
[0045]圖5a為本發(fā)明采用組合的某魚(yú)脊連續(xù)梁三種工況下的最大懸臂狀態(tài)彎矩測(cè)試效應(yīng)圖。
[0046]圖5b為本發(fā)明采用組合的某魚(yú)脊連續(xù)梁三種工況下的最大懸臂狀態(tài)剪力測(cè)試效應(yīng)圖。
[0047]圖6a為傳統(tǒng)連續(xù)梁拱組合橋梁采用組合的某傳統(tǒng)連續(xù)梁三種工況下的最大懸臂狀態(tài)彎矩測(cè)試效應(yīng)圖。
[0048]圖6b為傳統(tǒng)連續(xù)梁拱組合橋梁采用組合的某傳統(tǒng)連續(xù)梁三種工況下的最大懸臂狀態(tài)剪力測(cè)試效應(yīng)圖。
[0049]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0050]傳統(tǒng)連續(xù)梁拱組合橋梁:加勁縱梁10、拱肋30
[0051]本發(fā)明
[0052]等高箱式橋面板1、魚(yú)脊墻2、拱肋3、吊桿4、
[0053]自重工況5、預(yù)應(yīng)力工況6、自重+預(yù)應(yīng)力工況7
【具體實(shí)施方式】
[0054]下面舉幾個(gè)較佳實(shí)施例，并結(jié)合附圖來(lái)更清楚完整地說(shuō)明本發(fā)明。
[0055]實(shí)施例1
[0056]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:如圖2所示，本實(shí)施例提供的魚(yú)脊梁結(jié)構(gòu)的連續(xù)梁拱組合橋梁為單拱三跨式魚(yú)脊梁結(jié)構(gòu)的連續(xù)梁拱組合橋梁，其包括:一魚(yú)脊梁結(jié)構(gòu)的主梁、若干架設(shè)于所述主梁上并用于承擔(dān)軸壓力及彎矩的拱肋3，及若干設(shè)置于所述主梁與所述拱肋3之間的吊桿4，所述主梁主要由等高箱式橋面板I及若干間隔架設(shè)于所述等高箱式橋面板I之上的可變高的魚(yú)脊墻2 —體澆鑄成型，相鄰的兩所述魚(yú)脊墻2之間通過(guò)所述拱肋3連接。其中，等高箱式橋面板I用于承擔(dān)拉力和局部彎矩，拱肋3承擔(dān)軸壓力及彎矩，剪力主要由拱肋軸力的垂直分力承擔(dān)，若干架設(shè)于所述等高箱式橋面板I之上的可變高的魚(yú)脊墻2，可使得所述主梁的負(fù)彎矩處受力呈倒T形。
[0057]之所以采用變高魚(yú)脊墻(即可變高的魚(yú)脊墻)，是因?yàn)楦鶕?jù)實(shí)際施工需要，設(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)需要增大橋梁的跨徑時(shí)，可根據(jù)受力要求加高魚(yú)脊墻的高度，但不會(huì)增加縱斷面的設(shè)計(jì)控制高度。
[0058]如圖2所示，本實(shí)施例中的連續(xù)梁拱組合橋梁的拱肋3的數(shù)量為一個(gè)，所述連續(xù)梁拱組合橋梁的跨數(shù)為三個(gè)。主要受力的預(yù)應(yīng)力鋼束被封閉澆筑在魚(yú)脊墻2內(nèi)，大大提高了結(jié)構(gòu)剛度和截面抗彎抗剪效率。
[0059]與同跨度傳統(tǒng)連續(xù)梁橋相比，傳統(tǒng)連續(xù)梁拱組合橋梁具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0060]I)、降低了主梁高度，其外形較為輕巧，美觀。
[0061]2)、由于梁拱的共同作用，連續(xù)梁拱組合結(jié)構(gòu)具有較大的豎向剛度和良好的動(dòng)力性能。
[0062]本實(shí)施例的魚(yú)脊梁結(jié)構(gòu)的連續(xù)梁拱組合橋梁不僅具有傳統(tǒng)連續(xù)梁拱組合橋梁的所有優(yōu)點(diǎn)，而且橋身的結(jié)構(gòu)剛度大，拱的計(jì)算長(zhǎng)度更短，穩(wěn)定性更好。
[0063]實(shí)踐中，根據(jù)車(chē)道位置不同，魚(yú)脊梁結(jié)構(gòu)的連續(xù)梁拱組合橋梁可以是多拱肋、雙