[实用新型]一种拱脚承台之间设置预应力混凝土拉压杆的上承式拱桥

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种上承式拱桥结构，尤其涉及一种拱脚承台之间设置预应力混凝土拉压杆的新型上承式拱桥结构。 

背景技术

上承担式拱桥是一种古老经典的桥型，外形典雅优美，其受力特点是：荷载作用下，拱脚产生水平推力，大大减小了主拱圈的弯矩，适合在地质条件比较好的地区建造。软土地区修建上承式拱桥，抵抗水平推力的传统方法有两种方法：一是采用大体量的基础工程，比如群桩基础或沉井基础+阻滑板，此方法造价偏高，且工期较长；二是采用预应力技术平衡水平推力，比如在桥面系中布置体外预应力索，或两拱脚承台之间设置环氧全涂装无粘结钢绞线成品柔性索或平行钢丝索等。总体来看，预应力技术在上承式拱桥中的研究及应用较少，且目前的工程实例及研究成果均采用柔性拉索，其不足之处主要在于：一是耐久性较差，柔性拉索虽然使用了环氧涂装或者双层PE外套等保护措施，但在桥梁全寿命周期内仍然需要更换，更换时为保证足够的施工空间需将台后填土剔除，更换完毕后再回填；二是施工不便，柔性拉索须随着上部结构的施工加载而逐步分级张拉，且为了保证有张拉空间，须保留施工通道直到二期恒载完成。 

实用新型内容

鉴于上述传统实践方法的不足，本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足，提供一种能够抵抗水平推力且造价低并能降低施工难度的新型上承式拱桥。为实现上述目的，本实用新型采用的技术解决方案是： 

一种拱脚承台之间设置预应力混凝土拉压杆的上承式拱桥，包括主拱圈、承台、和桩基础预应力混凝土拉压杆，主拱圈的拱脚设置在承台内，穿过每根预应力混凝土拉压杆的预应力钢绞线的两端分别锚固在同侧的承台内，主拱圈、桩基础及预应力混凝土拉压杆通过承台连接形成整体。 

与传统技术相比，本实用新型的有益效果是： 

（1）预应力混凝土拉压杆为常规的体内有粘结预应力混凝土构件，无特殊防腐问题，与整体结构同寿命周期，实用中无须更换，耐久性好； 

（2）施工中预应力混凝土拉压杆内的预应力钢束可在承台施工完之后主拱圈落架之前一次张拉到位，无须预留施工通道多次逐级张拉，施工便捷； 

（3）拱脚抗推拉水平刚度大，是带柔性拉索上承式拱桥的3.5倍以上，也比无预应力仅布置大体量基础工程的无铰拱大，故拱脚水平位移小，结构适应超载的能力大； 

（4）本实用新型采用常规材料常规结构，且施工工序少，故造价低、工期短。 

附图说明

图1为本实用新型一种设置预应力混凝土拉压杆的上承式拱桥的主视图； 

图2为图1的左视图； 

图3为图1的A-A剖面图。 

图中： 

1——主拱圈     2——承台    3——桩基础 

4——预应力混凝土拉压杆     5——预应力钢绞线 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。 

本实用新型为一种在拱脚承台之间设置预应力混凝土拉压杆的上承式拱桥，包括主拱圈1、承台2、桩基础3和多个预应力混凝土拉压杆4。此结构由桩基础3及预应力混凝土拉压杆4共同抵抗主拱圈1拱脚位置的水平推力，其中预应力混凝土拉压杆4分担大部分份额。此结构可按如下流程进行设计:（1）按无预应力混凝土拉压杆4的无铰拱进行计算，求得拱脚的竖向反力、弯矩及水平推力；（2）根据求得的拱脚竖向反力及弯矩进行桩基础3的设计，优先考虑单排桩，因弯矩影响单排桩通不过时采用双排桩；（3）求出桩基础3的总水平抗拉刚度；根据预应力混凝土拉压杆4的轴向刚度应是桩基础3水平抗推拉刚度的3.5倍及以上的要求，确定预应力混凝土拉压杆4的截面尺寸，这样可以保证大部分水平力由预应力混凝土拉压杆4而不是桩基础3承担。（4）预应力混凝土拉压杆4内预应力钢绞线5的总初张拉力≥1.45倍的无预应力混凝土拉压杆4的无铰拱水平推力，主要是考虑到各项预应力损失之和大概为初张拉力的30％，且须保证成桥状态下预应力混凝土拉压杆4内应有一定的压应力储备。 

尽管上面结合图对本实用新型进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨的情况下，还可以作出很多变形，这些均属于本实用新型的保护之内。