[发明专利]大跨度铁路斜拉桥的箱-桁组合结构主梁及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铁路桥的主梁，具体为一种大跨度铁路斜拉桥的箱-桁组合结构主梁及其施工方法。

背景技术

斜拉桥以其美观、跨越能力大，得到了广泛应用。斜拉桥主梁的结构型式，主要有混凝土梁、钢箱梁、钢桁梁。混凝土梁，因收缩徐变特性会引起结构线形变化，一般只用于跨度不大的桥梁。钢箱梁抗侧弯与抗扭转刚度较好，但抗竖弯刚度较低，单独用于大跨度铁路斜拉桥不能满足刚度要求。钢桁梁的抗竖弯、抗侧弯和抗扭转刚度均较高，但构件离散、尤其桥面整体性差。

钢箱与钢桁梁的组合结构，刚度大、桥面整体性又好，是大跨度铁路桥梁，尤其是高速铁路桥梁适宜的主梁结构型式。

发明内容

本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种性能良好、受力合理、便于施工且适用范围广的大跨度铁路斜拉桥的箱-桁组合结构主梁及其施工方法。

本发明目的的实现方式为，大跨度铁路斜拉桥的箱-桁组合结构主梁，两边钢箱梁通过正交异性钢桥面板连为一体，加劲钢桁梁底部与两侧边钢箱梁结合在一起，斜拉索锚固在边钢箱上，铁路桥面布置于正交异性钢桥面板连接的边箱结构之上、穿行于加劲钢桁梁之内。

大跨度铁路斜拉桥的箱-桁组合结构主梁的施工方法，先悬臂架设边钢箱和正交异性钢桥面，边钢箱和正交异性钢桥面合龙后，形成了良好的加劲钢桁梁的施工平台，再安装加劲钢桁梁的腹杆，安装加劲钢桁梁的上弦杆。

本发明根据主梁在斜拉桥中既受强大的轴向压力又受较大的弯矩的力学特点，将带正交异性钢桥面板的钢箱梁与加劲钢桁梁结合在一起，作为铁路斜拉桥主梁，主梁刚度大；钢箱梁作为铁路桥面结构，具有良好的行车平稳性；边钢箱和正交异性钢桥面合龙作为加劲钢桁梁施工平台，施工方便。

附图说明

图1是采用本发明的桥梁结构示意图，

图2是本发明结构示意图。

具体实施方式

参照图1、2，本发明的大跨度铁路斜拉桥的箱-桁组合结构主梁的两边钢箱梁1通过正交异性钢桥面板2连为一体，加劲钢桁梁3底部与两侧边钢箱梁1结合在一起，斜拉索4锚固在边钢箱1上，加劲钢桁梁3中间布置铁路轨道6。

大跨度铁路斜拉桥的箱-桁组合结构主梁的施工方法，先悬臂架设边钢箱1和正交异性钢桥面2，边钢箱1和正交异性钢桥面2合龙后，形成了良好的加劲钢桁梁3的施工平台，安装加劲钢桁梁3的腹杆，再安装加劲钢桁梁3的上弦杆，在加劲钢桁梁两侧腹杆间设置行车限界5，铺设铁路轨道6。

本发明的带正交异性钢桥面的钢箱梁结构，轴向承压面积集中，整体性好，具有良好的抗侧弯和抗扭转刚度，以其作为承重底盘形成斜拉结构的基本体系。而在桥跨较大条件下，其截面的抗竖弯刚度不可能无限做大，势将难于承受铁路活载所产生的弯矩，必然出现过大的竖向变形，无法保证铁路安全行车的平稳性。为此，本发明的加劲钢桁梁3采用如图1所示的无下弦的三角形结构形式，下弦为钢箱梁1。利用加劲钢桁梁3的桁高，形成具有足够的竖向抗弯刚度的箱-桁组合结构。其中加劲钢桁梁3的上弦及腹杆只在桥梁承受活载时受力，而钢箱梁1除在与加劲钢桁梁3结合成主梁后共同承受桥面活载外，还单独承担在成桥过程中全部恒载所产生的梁上局部弯矩和斜拉索力的水平分力。

两侧分离边钢箱1由正交异性钢桥面板2连接后，是一种整体性很好的桥面结构，有利于采用整体道床和有碴桥面，具有良好的行车平稳性。