[发明专利]一种大跨径桥梁

说明书

一种大跨径桥梁，涉及一种桥梁的主塔、斜梁、斜拉索、悬索、吊索和桥肋的结构。桥肋包括桥体为水平延伸的桥体的桥肋和拱形结构拱圈的拱肋。其结构为在主塔(3)和桥体桥肋(4)之间夹角位置从承台(2)伸出有斜梁(10)，对侧斜梁之间为斜梁连杆(13)水平或交叉连接，斜拉索(5)的一端锚固于主塔(3)，另一端锚固于斜梁(10)上部，斜梁吊索(12)的一端锚固于斜梁(10)下部，另一端锚固于近跨桥体的桥肋(4)，悬索(7)两端分别锚固于斜梁(10)的顶端，从悬索(7)中部引出的吊索(8)一端锚固于悬索(7)，另一端垂直锚固于中跨和远跨桥体的桥肋(4)。从承台伸出的斜梁在同等条件下有利于增大桥体的稳定性、跨度或降低材料成本等。

技术领域

本发明涉及一种桥梁的主塔、斜梁、斜拉索、悬索、吊索和桥肋的结构。

背景技术

桥梁是陆路交通最关键的一个环节，近现代桥梁建造技术的进步带动了陆路交通的高速发展，跨径是桥梁建造最大的难点之一，在某些困难地段，其成了不可逾越的障碍。目前的桥梁结构类型有拱桥、斜拉索、悬索及拱桥和斜拉索结合的复合式桥梁四种类型，其中拱桥的最大单跨为497m，斜拉索的最大单跨为1490多米，悬索桥的跨度记录约为2000m，目前还没有超过上述跨度极限的桥梁和技术。

发明内容

为了克服现有跨径或抗风摆等的不足，本发明提供一种大跨径桥梁，其运用了斜梁或两侧内拱形主塔引出的吊索和斜拉索兼具稳定性和跨度大的特点并在此基础上合理的融合了悬索和拱桥的结构。

本发明要解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大跨径桥梁，其结构由主塔、斜梁、连杆、斜拉索、悬索、吊索、拱圈、桥肋、锚跨斜拉索等构件组成。其结构为斜拉索一端锚固于两侧主塔的锚点，另一端锚固于近跨和中跨桥体的桥肋，悬索的两端分别锚固于两侧主塔，从悬索中部引出的吊索一端锚固于悬索，另一端垂直锚固于远跨(即中部)桥体的桥肋，锚跨斜拉索一端锚固于主塔，另一端锚固于岸端桥体的桥肋和地锚。桥体的近跨和中跨运用斜拉索斜吊有利于充分利用斜拉索刚性好、受力点之间经过的路径短、斜拉索与桥体桥肋之间的夹角较大的特点，另一方面悬索悬吊桥体的中部位置又利用了悬索适合远吊的特点。

优选的，上述一种大跨径桥梁，斜拉索是通过斜梁锚固于两侧的主塔，其结构为在主塔和桥体之间夹角位置从承台伸出有斜梁，斜拉索的一端锚固于主塔，另一端锚固于斜梁的上部，斜梁吊索和斜梁斜拉索一端锚固于斜梁的下部，另一端锚固于近跨和中跨桥体的桥肋，悬索的两端分别锚固于斜梁的顶端，从悬索中部引出的吊索一端锚固于悬索，另一端垂直锚固于远跨(即中部)桥体的桥肋，锚跨斜拉索一端锚固于主塔，另一端锚固于岸端桥体的桥肋和地锚。

进一步的，上述的斜梁式桥梁，在主塔和桥体之间夹角位置从承台伸出有一斜梁或两根及以上的斜梁，悬索的两端分别锚固于斜梁的顶端。悬索两端锚固于斜梁的顶端有利于缩短悬索的长度和增加悬索的抗风摆能力；在同等的主塔高度和跨度条件下，斜梁的运用有利于增大斜梁吊索和斜梁斜拉索与桥体桥肋的夹角，斜梁吊索与桥体桥肋的夹角为直角，夹角的增大有利于增大斜梁吊杆和斜梁斜拉索沿垂直方向的分力，以及同等夹角条件下增大桥梁的跨度，同理在同等跨度条件下有利于降低主塔的高度，高度的降低有利于节约材料和对高空空域的占位，斜梁的导入还有利于缩短终端受力点间的距离，距离的缩短有利于增大桥梁桥体的平稳性。

优选的，上述一种大跨径桥梁，其主塔为两侧内拱形主塔，两侧内拱形主塔两侧臂的臂斜拉索和臂吊索的一端锚固于主塔，另一端锚固于近跨和中跨桥体的桥肋，臂吊索与桥体的桥肋之间为垂直锚固，主塔两臂的拱圈内圈有臂内连杆垂直或交叉连接加固，臂与臂之间有臂连杆水平或交叉连接，悬索的两端分别锚固于两侧内拱形主塔，从悬索中部引出的吊索一端锚固于悬索，另一端垂直锚固于远跨桥体的桥肋。当主塔的一端受力时，臂内连杆以抗压的形式防止臂变形，同时通过臂连杆把受力传递给对侧的臂，此时对侧臂的臂内连杆以均匀的内应力由两端向中间收缩，臂的拱形结构优势和臂内连杆的均匀内应力均得以实现。两侧内拱形主塔对于增大桥梁桥体的平稳性、跨度、降低主塔的高度和节约材料方面的优越性与上述斜梁式桥梁类同。