[实用新型]一种组合桥梁结构体系

说明书

本实用新型公开了一种组合桥梁结构体系，包括桥面系、螺旋拱、吊索及悬索；单条螺旋拱沿桥面系纵向绕在桥面系外，位于桥面系下方的螺旋拱拱底支撑在桩基承台上；桥面系的侧面底部处设有支座，支座支撑在位于螺旋拱内侧的支座承托上；吊索上端固连在位于桥面系上方的螺旋拱拱顶部，下端则固连在桥面系的纵向中轴线处；设置在桥面系两侧的悬索对应锚固在螺旋拱上及桥面系的端部处。本实用新型造型美观、行车视野好、施工方便、整体结构安全稳定。

技术领域

本实用新型属于桥梁结构技术领域，具体涉及一种组合桥梁结构体系。

背景技术

螺旋拱桥为一种新颖的空间拱桥，国外的螺旋拱桥有新加坡双螺旋桥，该桥为人行桥，全长280m，两条螺旋曲线相互缠绕形成桥跨结构的主要受力体系。

国内的螺旋拱桥有北京三山桥，该桥设双向4车道，两侧有人行道，全长452m，三山桥也采用了双螺旋拱结构，两条螺旋拱在顶部与底部互为交叉支撑，桥面通过高强度钢索悬吊于桥梁结构，钢索构成的波状表面围合成桥梁的内部空间。

螺旋拱桥采用双螺旋拱结构不仅外观新颖、美观，而且有利于增强结构整体稳定，保证桥梁极限承载及正常使用要求。然而，双螺旋拱对桥面系形成了环抱笼罩效果，影响行车视野。另外，相互交叉的两条双螺旋空间拱及拱上布置的空间索网体系的施工难度也较大，不利于此类桥型的实际运用。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种组合桥梁结构体系，以消除现有双螺旋桥所存在的缺陷，同时兼具双螺旋拱的结构优势。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种组合桥梁结构体系，包括两端搭接在桥台上的桥面系，还包括螺旋拱、吊索及悬索；桥面系包括正交设置的纵梁、横梁、桥面板以及斜设在纵梁与横梁间的斜横梁，横梁两端设耳板，斜横梁两端的底部处设有支座；螺旋拱的线形为沿桥面系纵向螺旋前进的空间椭圆线，椭圆线的长短轴固定不变，螺旋拱内侧设有支座承托；单条螺旋拱沿桥面系纵向绕在桥面系外且螺旋拱两端锚固在桥台上，位于桥面系下方的螺旋拱拱底支撑在桩基承台上；支座支撑在支座承托上；吊索上端固连在位于桥面系上方的螺旋拱拱顶部，下端则固连在横梁的中心处；设置在桥面板两侧的悬索穿过耳板上的预留孔并对应锚固在螺旋拱上及桥面系的端部处。

进一步，吊索包括直吊索与斜吊索，直吊索竖直连接在螺旋拱与桥面系之间，多条斜吊索对称设置在直吊索两侧。

进一步，斜吊索与桥面系纵断面间的夹角α满足60°≤α＜90°，斜吊索与桥面系横断面间的夹角β满足65°≤β＜90°。

进一步，螺旋拱为钢管混凝土结构，包括截面为方形格构式的梁及截面为圆形的管体，圆形管体包在方形格构式梁外。

进一步，螺旋拱将桥面系分隔出中跨与边跨三个不等跨，其中中跨跨径不超过150m，边跨跨度为中跨跨度的0.75～0.85倍。

进一步，桥面系左右两侧各设三根悬索，悬索垂跨比取值在1/15～1/45之间。

进一步，斜横梁与桥面板纵向轴线的斜交角度在40°～50°范围。

本实用新型的有益效果在于：

(1)造型美观，螺旋拱柔和曲线与简洁的桥面系相匹配，桥面系的横梁采用鱼腹梁式构造，与两侧耳板共同构成U型构件，桥梁整体结构体系轻巧美观。

(2)行车视野好，螺旋拱上采用单索面布置，斜吊索与桥横断面的夹角不小于65°，两侧悬索高度也较低，使得桥面行车视野开阔，无笼罩感。

(3)施工方便，正交异性钢桥面板、纵横梁体系、螺旋拱均为钢预制构件，采用节段拼装方法施工，施工技术成熟、架设速度快、施工质量易于保证。