[实用新型]一种斜拉上承式拱协作体系桥梁

说明书

本实用新型公开了一种斜拉上承式拱协作体系桥梁，包括索塔、桥墩和主梁，主梁水平设置，桥墩分别设置在主梁的四角处，索塔竖直对应设置在槽口内与主梁连接，索塔上由上至下分别对称设置有若干个斜拉索，且若干个斜拉索的另一端分别与主梁连接，以主梁的竖直中心线为中心线，在主梁的底部对称设置有主拱，主拱的拱体顶部与主梁之间设置有若干个立柱，由竖直中心线向侧面延伸的立柱的长度递减；本实用新型减小了主梁所受的轴向压力，增强了主梁的稳定性；减小了主拱所受的压力荷载，降低拱脚处的弯矩和水平推力，提高了拱结构的稳定性；增加了桥梁的整体刚度，改善了结构的抗风性能，使得斜拉桥和拱桥两种体系协同作用，表现出良好的受力性能。

技术领域

本实用新型涉及一种斜拉上承式拱协作体系桥梁，属于建筑工程技术领域。

背景技术

我国从20世纪70年代中期开始修建斜拉桥，特别在近20年中，斜拉桥的发展异常迅速，建成斜拉桥的数量居世界前列。斜拉桥是大跨度桥梁的主要桥型，技术方案合理的中、大桥梁跨径范围内，斜拉桥受力合理，具有明显的经济优势，而且结构形式丰富、造型优美、构造简洁。

斜拉桥是一种由塔、梁、索3种基本构件组成的组合桥梁结构体系，通过拉索将主梁重力和车辆荷载等传递给桥塔，再经由桥塔传递至基础。斜拉桥的拉索相当于在主梁跨内增加了若干弹性支承，从而减小了梁内弯矩、梁体尺寸和重力，提高了桥梁的跨越能力。然而，斜拉桥在使用过程中，也存在一些问题，诸如面内屈曲稳定、拉索的疲劳破坏和风致振动、主梁的侧向变形和颤振稳定性等。其中，主梁因受到较大压力而失去稳定性的问题应重点关注。斜拉桥主梁受到拉索的水平分力产生的轴向预压力，使得主梁成为偏心受压构件，过大的轴向力会使得梁体的稳定性和抗风性能变差，限制了桥梁的跨越能力，而通过增大截面尺寸来提高主梁的稳定性则会增加材料的耗费，使得桥梁的经济性能变差，而且让主梁显得笨重，影响桥梁的外观。如何有效地降低主梁受到的压力，同时不增加主梁截面的尺寸成为亟待解决的问题；现代桥梁设计对结构功能要求的提高和结构体系的研究发展使得协作体系桥梁成为该问题的一种可能的解决途径。

发明内容

为解决现有技术的不足，本实用新型提供一种斜拉上承式拱协作体系桥梁。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种斜拉上承式拱协作体系桥梁，包括索塔、桥墩和主梁，所述主梁水平设置，所述桥墩设置有若干个，且若干个所述桥墩分别对应设置在主梁的四角处，所述主梁的中部前后端分别设置有槽口，所述索塔分别竖直对应设置在槽口内与主梁连接，且所述索塔的底部与桥墩的底部位于同一水平面上，所述索塔上由上至下分别对称设置有若干个斜拉索，且若干个所述斜拉索的另一端分别与同侧的主梁连接，所述对称设置的两个斜拉索形成开口向下的V字形结构，且所述V字形结构的开口由上至下递减；以主梁的竖直中心线为中心线，在主梁的底部对称设置有主拱，且所述主拱的其中一端与两个索塔连接，主拱的另一端与主梁的侧端底部连接，所述主拱的拱体顶部与主梁之间设置有若干个立柱，且由竖直中心线向侧面延伸的立柱的长度递减。

优选的是，在索塔、桥墩的底部分别设置有基础块。

进一步的，所述斜拉索的两端分别与索塔、主梁锚接连接。

本实用新型的有益效果在于：

1. 与斜拉桥相比，下部拱结构的存在减小了主梁所受的轴向压力，同时拱上立柱的支撑为主梁提供了多点的弹性支承，减小了主梁的弯矩，使主梁截面的设计尺寸减小，降低主梁自重，减小主梁的耗材。

2. 与斜拉桥相比，由于有主拱承受部分来自桥面的荷载，可降低斜拉索索力，使得在索塔的另外一侧可不必增设辅助墩，同时可降低索塔的截面积，减少工程造价。

3.由于下部拱结构的协助，减小了斜拉索承担的桥梁荷载，使得斜拉索的索长得以缩短，降低了索垂度的影响，提高了索面刚度，从而提高了桥面横向的抗风刚度。