一种能够防止拱肋面内失稳变形的拱桥结构制造技术

本发明专利技术公开了一种能够防止拱肋面内失稳变形的拱桥结构，包括第一拱桥基础、第二拱桥基础和两个拱肋，以及设置在所述第一拱桥基础和第二拱桥基础之间的拱桥主梁，两个所述拱肋分别位于所述拱桥主梁延伸方向的两侧，所述拱肋一端的第一拱脚与所述第一拱桥基础相连接，所述拱肋另一端的第二拱脚与所述第二拱桥基础相连接，所述拱肋和拱桥主梁之间通过吊索和/或立柱相连接，所述拱肋的内侧设置有多个辅助索，所述辅助索连接在所述拱肋上的两点之间。该拱桥结构有效的利用辅助索来约束拱肋的变形，充分发挥辅助索的抗拉性能，提高了拱桥的稳定性。

A kind of arch bridge structure which can prevent instability and deformation of arch rib surface

The invention discloses an arch bridge structure capable of preventing in-plane instability and deformation of arch ribs, including a first arch bridge foundation, a second arch bridge foundation and two arch ribs, and an arch bridge main girder arranged between the first arch bridge foundation and the second arch bridge foundation, the two arch ribs are located on both sides of the extension direction of the arch bridge main girder, respectively. The first arch foot at one end of the arch rib is connected with the foundation of the first arch bridge, the second arch foot at the other end of the arch rib is connected with the foundation of the second arch bridge, and the arch rib and the main girder of the arch bridge are connected by slings and/or columns, and a plurality of auxiliary cables are arranged on the inner side of the arch rib, and the auxiliary cables are connected with the arch. Between the two points on the rib. The arch bridge structure effectively uses auxiliary cables to restrain the deformation of arch ribs, gives full play to the tensile performance of auxiliary cables, and improves the stability of the arch bridge.

【技术实现步骤摘要】
一种能够防止拱肋面内失稳变形的拱桥结构
本专利技术属于拱桥
，具体是涉及一种能够防止拱肋面内失稳变形的拱桥结构。
技术介绍
随着桥梁工程的发展，拱桥的跨径越来越大，目前已有多座跨径超过500m的拱桥。拱桥是以受压为主的桥型，随着拱桥跨度的增大，结构的稳定性问题越来越突出，结构稳定性往往成为大跨度拱桥设计的关键控制因素。拱桥的失稳分为面内失稳及面外失稳两类。面内是指拱肋轴线所在的平面，拱肋所在平面一般是竖直平面(也可能有一定的倾斜)，因此面内失稳形态是拱肋的竖向变形。面外失稳是拱肋变形朝向拱肋所在的平面以外，一般是横向，与拱肋所在平面垂直。但是大跨度拱桥一般有两个拱肋，两个拱肋分别在桥面两侧，拱肋之间设置横撑，以提高拱肋的横向面外稳定性，因此大跨度拱桥面内失稳的风险往往更大。如图1所示，即为拱肋失稳模态示意图，其中，在结构面内荷载F的作用力之下，拱肋1会产生失稳变形，即线条M1示出了拱肋1的失稳变形。拱桥稳定性主要取决于拱肋的刚度、边界约束、恒活载集度等因素。大跨度拱桥拱肋截面一般较大，而拱肋的应力水平较低，主要原因是为了提高拱桥的稳定性，这就造成了材料的浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种能够防止拱肋面内失稳变形的拱桥结构。该拱桥结构有效的利用辅助索来约束拱肋的变形，充分发挥辅助索的抗拉性能，提高了拱桥的稳定性。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种能够防止拱肋面内失稳变形的拱桥结构，其特征在于：包括第一拱桥基础、第二拱桥基础和两个拱肋，以及设置在所述第一拱桥基础和第二拱桥基础之间的拱桥主梁，两个所述拱肋分别位于所述拱桥主梁延伸方向的两侧，所述拱肋一端的第一拱脚与所述第一拱桥基础相连接，所述拱肋另一端的第二拱脚与所述第二拱桥基础相连接，所述拱肋和拱桥主梁之间通过吊索和/或立柱相连接，所述拱肋的内侧设置有多个辅助索，所述辅助索连接在所述拱肋上的两点之间。上述的一种能够防止拱肋面内失稳变形的拱桥结构，其特征在于：所述拱肋上设置有n+1个用于将拱肋分割为n个圆弧段的分割点，所述辅助索连接在第K个分割点和第K+i个分割点之间，其中i≥2；所述辅助索还连接在靠近第一拱脚的分割点与所述第一拱脚之间，所述辅助索还连接在靠近第二拱脚的分割点与所述第二拱脚之间。上述的一种能够防止拱肋面内失稳变形的拱桥结构，其特征在于：所述拱肋上的n个所述圆弧段的长度均相等。上述的一种能够防止拱肋面内失稳变形的拱桥结构，其特征在于：所述拱肋的内侧设置有多个用于连接所述辅助索的定位板，多个所述定位板两两一组平行布设。上述的一种能够防止拱肋面内失稳变形的拱桥结构，其特征在于：所述辅助索的一端与所述定位板构成可拆卸连接，所述辅助索的另一端与另一个定位板构成可拆卸连接。上述的一种能够防止拱肋面内失稳变形的拱桥结构，其特征在于：所述辅助索包括辅助索本体，所述辅助索本体的一端设置有两个平行布设的第一耳板，所述辅助索本体的另一端设置有一个第二耳板，所述辅助索上的第二耳板伸入另一个所述辅助索的两个第一耳板之间并与其位置相对应的定位板通过连接销相连接。上述的一种能够防止拱肋面内失稳变形的拱桥结构，其特征在于：所述辅助索本体包括第一索段和第二索段，所述第一索段的一端设置有第一螺杆头，所述第二索段的一端设置有第二螺杆头，所述第一螺杆头和第二螺杆头上的螺纹旋转方向相反，所述第一螺杆头和第二螺杆头通过套筒相连接，所述套筒内设置有用于与第一螺杆头上的螺纹相适配的第一螺纹段和用于与第二螺杆头上的螺纹相适配的第二螺纹段。上述的一种能够防止拱肋面内失稳变形的拱桥结构，其特征在于：所述拱肋的内部设置有加劲肋。上述的一种能够防止拱肋面内失稳变形的拱桥结构，其特征在于：所述拱肋的内部填充有混凝土。上述的一种能够防止拱肋面内失稳变形的拱桥结构，其特征在于：所述辅助索为钢丝索。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、本专利技术的结构简单，设计新颖合理。2、本专利技术通过设置多个辅助索，进而将拱肋内侧的两点之间相连接，进而当拱肋有失稳趋势时，有部分拱肋的曲率发生改变，由于拱肋为曲线而辅助索为直线，辅助索可以阻止拱肋的变形，从而提高拱桥的稳定性，并且采用辅助索提高拱桥稳定性的方式，其相比于通过增大拱肋的截面面积进而提高稳定性的方式，能够有效的节约材料，其经济性更好。3、本专利技术拱肋的每个分割点都是两个辅助索的连接点，这样能够使得整个拱肋的受力均匀，并且通过采用多个辅助索来交错布设，增加了辅助索与拱肋的重叠面积，从而使辅助索受拉、拱肋受压，二者形成力偶，重叠布置可保证拱肋和辅助索之间的间距，进而增大抵抗弯矩的能力，提高了辅助索对拱肋变形的约束能力。4、本专利技术的辅助索与拱肋上的定位板构成可拆卸连接，通过这种可拆卸连接，能够确保辅助索在使用的过程中，可修，并且还可以更换。5、本专利技术通过在拱肋上设置加劲肋，并在拱肋内填充混凝土，有效的提高了拱肋的强度。6、本专利技术通过设置由第一索段、第二索段、第一螺杆头、第二螺杆头和套筒构成的辅助索本体，采用这种结构的辅助索本体，能够通过旋转套筒，利用套筒与第一螺杆头和第二螺杆头的螺纹传动配合，以实现对辅助索拉力的有效调整。7、本专利技术的实现成本低，使用效果好，便于推广使用。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中拱桥的拱肋失稳模态示意图。图2为本专利技术实施例1的整体结构示意图。图3为本专利技术实施例1中利用分割点将拱肋分为多个圆弧段的示意图。图4为图3中A处的放大图。图5为本专利技术实施例1中的辅助索的主视图。图6为本专利技术实施例1中的辅助索的俯视图。图7为本专利技术实施例1中辅助索与定位板的连接关系示意图。图8为本专利技术实施例1中拱肋1横截面的结构示意图。图9为本专利技术实施例2的整体结构示意图。图10为本专利技术实施例2中辅助索的结构示意图。图11为本专利技术实施例3的整体结构示意图。附图标记说明:1—拱肋；1a—第一拱脚；1b—第二拱脚；2—第一拱桥基础；3—第二拱桥基础；4—拱桥主梁；5—吊索；6—辅助索；61—辅助索本体；611—第一索段；612—第二索段；613—第一螺杆头；614—第二螺杆头；615—套筒；62—第一耳板；63—第二耳板；7—定位板；8—加劲肋；9—混凝土；10—连接销；11—立柱；k1～k9—分割点。具体实施方式下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1如图2所示的一种能够防止拱肋面内失稳变形的拱桥结构，包括第一拱桥基础2、第二拱桥基础3和两个拱肋1，以及设置在所述第一拱桥基础2和第二拱桥基础3之间的拱桥主梁4，两个所述拱肋1分别位于所述拱桥主梁4延伸方向的两侧，所述拱肋1一端的第一拱脚1a与所述第一拱桥基础2相连接，所述拱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能够防止拱肋面内失稳变形的拱桥结构，其特征在于：包括第一拱桥基础(2)、第二拱桥基础(3)和两个拱肋(1)，以及设置在所述第一拱桥基础(2)和第二拱桥基础(3)之间的拱桥主梁(4)，两个所述拱肋(1)分别位于所述拱桥主梁(4)延伸方向的两侧，所述拱肋(1)一端的第一拱脚(1a)与所述第一拱桥基础(2)相连接，所述拱肋(1)另一端的第二拱脚(1b)与所述第二拱桥基础(3)相连接，所述拱肋(1)和拱桥主梁(4)之间通过吊索(5)和/或立柱(11)相连接，所述拱肋(1)的内侧设置有多个辅助索(6)，所述辅助索(6)连接在所述拱肋(1)上的两点之间。

【技术特征摘要】
1.一种能够防止拱肋面内失稳变形的拱桥结构，其特征在于：包括第一拱桥基础(2)、第二拱桥基础(3)和两个拱肋(1)，以及设置在所述第一拱桥基础(2)和第二拱桥基础(3)之间的拱桥主梁(4)，两个所述拱肋(1)分别位于所述拱桥主梁(4)延伸方向的两侧，所述拱肋(1)一端的第一拱脚(1a)与所述第一拱桥基础(2)相连接，所述拱肋(1)另一端的第二拱脚(1b)与所述第二拱桥基础(3)相连接，所述拱肋(1)和拱桥主梁(4)之间通过吊索(5)和/或立柱(11)相连接，所述拱肋(1)的内侧设置有多个辅助索(6)，所述辅助索(6)连接在所述拱肋(1)上的两点之间。2.根据权利要求1所述的一种能够防止拱肋面内失稳变形的拱桥结构，其特征在于：所述拱肋(1)上设置有n+1个用于将拱肋(1)分割为n个圆弧段的分割点，所述辅助索(6)连接在第K个分割点和第K+i个分割点之间，其中i≥2；所述辅助索(6)还连接在靠近第一拱脚(1a)的分割点与所述第一拱脚(1a)之间，所述辅助索(6)还连接在靠近第二拱脚(1b)的分割点与所述第二拱脚(1b)之间。3.根据权利要求1所述的一种能够防止拱肋面内失稳变形的拱桥结构，其特征在于：所述拱肋(1)上的n个所述圆弧段的长度均相等。4.根据权利要求1所述的一种能够防止拱肋面内失稳变形的拱桥结构，其特征在于：所述拱肋(1)的内侧设置有多个用于连接所述辅助索(6)的定位板(7)，多个所述定位板(7)两两一组平行布设。5.根据权利要求4所述的一种能够防止拱肋面内失稳变形的拱桥结构，其特征在于：所述辅助索(6)的一端与...

【专利技术属性】
技术研发人员：王秀兰，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61