一种流线型多箱梁的主梁结构和主梁制造技术

本发明专利技术公开了一种流线型多箱梁的主梁结构，所述主梁结构包括：至少一个中间箱梁，其横截面的底部自两侧向中间呈外凸的第一流线型，所述中间箱梁上用于通行铁路；两边箱梁，其对称分布于所述中间箱梁的两侧，所述边箱梁上用于通行公路；靠近所述中间箱梁一侧的所述边箱梁横截面的底部呈外凸的第二流线型，远离所述中间箱梁一侧的所述边箱梁横截面呈尖角状；多个连接横梁，其纵向间隔分布，用于横向连接相邻的边箱梁和中间箱梁、或者是中间箱梁和中间箱梁；每个所述连接横梁包括至少一个单位连接横梁。本发明专利技术还公开了一种流线型多箱梁的主梁。本发明专利技术提供流线型的主梁结构，该主梁结构提高了抗风稳定性。

Main girder structure and main girder of streamlined multi-box girder

The invention discloses a main girder structure of streamlined multi-box girder, which comprises at least one intermediate box girder, the first streamlined one whose bottom of cross section is convex from both sides to the middle, and the middle box girder is used for railway passage; the two side box girders are symmetrically distributed on both sides of the intermediate box girder, and the side box girders are used for highway passage; and the side box girders are used for highway passage. The bottom of the cross section of the side box girder on one side of the beam is a convex second streamline, and the cross section of the side box girder on the far side of the middle box girder is pointed; a plurality of connecting beams are longitudinally spaced and used to connect the adjacent side box girder and the intermediate box girder, or the intermediate box girder and the intermediate box girder horizontally; each connecting cross girder includes at least one unit connecting cross girder. The invention also discloses a main beam of streamlined multi-box girder. The invention provides a streamlined main girder structure, which improves the wind resistance stability.

【技术实现步骤摘要】
一种流线型多箱梁的主梁结构和主梁
本专利技术涉及桥梁工程
，具体涉及一种流线型多箱梁的主梁结构和主梁。
技术介绍
对于同时通行公路和铁路的公铁两用桥，以往通常采用桁架结构作为主梁，以提高结构的体系刚度。但随着桥梁跨度的增加，结构的体系刚度不断降低，抗风稳定性逐渐凸显为大跨桥梁的一个控制性因素。目前对大跨度桥梁常见的抗风问题主要表现为颤振和涡振。颤振会引起结构的发散性破坏；涡振虽然不具有发散性，但剧烈的振动会引起结构发生疲劳破坏。为解决大跨度桥梁的抗风稳定性问题，桥梁工程师自塔科马桥风毁事故以来进行了不断的探索和研究，提出了一些有效的主动控制气动措施，比如增加导流板、稳定板、开槽等措施，也取得了一些良好的效果；但当桥址处风速过大时，往往需要好几种气动措施组合。大部分主动控制气动措施在原有主梁结构上增加构造措施，虽然未改变主梁的结构形式，但附加装置使得主梁的外形及功能性发生改变，比如在梁底增加的稳定板构造导致梁底检查车等构造需要进行特殊处理等。因此，探索一种具有良好气动特性的主梁外形和具备易架设的特点，简化主梁结构上的气动措施，还能提高结构的抗风稳定性的主梁结构是有必要的。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供流线型多箱梁的主梁结构和主梁，本专利技术提供流线型的主梁结构，所述主梁结构提高了抗风稳定性。为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案之一是：一种流线型多箱梁的主梁结构，所述主梁结构包括：至少一个中间箱梁，其横截面的底部自两侧向中间呈外凸的第一流线型，所述中间箱梁上用于通行铁路；两边箱梁，其对称分布于所述中间箱梁的两侧，所述边箱梁上用于通行公路；靠近所述中间箱梁一侧的所述边箱梁横截面的底部呈外凸的第二流线型，远离所述中间箱梁一侧的所述边箱梁横截面呈尖角状；多个连接横梁，其纵向间隔分布，用于横向连接相邻的边箱梁和中间箱梁、或者是中间箱梁和中间箱梁；每个所述连接横梁包括至少一个单位连接横梁。在上述技术方案的基础上，横向相邻的所述中间箱梁和所述边箱梁、或所述中间箱梁和所述中间箱梁的边缘距离Bj＝4～12m。在上述技术方案的基础上，每个所述连接横梁包括至少两个单位连接横梁，所述单位连接横梁之间位置对接为焊接或栓接。在上述技术方案的基础上，所述单位连接横梁的断面形式为“工”型或“口”型。在上述技术方案的基础上，所述中间箱梁的梁高大于所述边箱梁；所述中间箱梁的梁高Hr＝4.5～5.5m；所述边箱梁尖角状夹角α＝10～15°。在上述技术方案的基础上，所述第一流线型为圆弧曲面，其曲面半径Rr＝4～6m；所述第二流线型也为圆弧曲面，其曲面半径Rh＝4～6m。在上述技术方案的基础上，所述中间箱梁位于两所述边箱梁尖角状的斜面延长面形成的区域内。在上述技术方案的基础上，所述边箱梁远离所述中间箱梁一侧还设有风嘴；所述风嘴的宽度Bf＝2～3m。在上述技术方案的基础上，所述风嘴的自右侧水平设置有导流板。为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案之二是：一种流线型多箱梁的主梁，所述主梁沿纵向方向分布有依次相连的上述的主梁结构；所述主梁结构之间为焊接或栓接。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1、本专利技术通过中间箱梁、边箱梁间隔分布，提高桥面的通透性，大幅提高结构的颤振临界风速；某桥的计算表明，相较于整箱梁结构，改进为本专利技术后，颤振临界风速从63m/s提高至95m/s；其次，中间箱梁、边箱梁均具有流线型的底部，该底部通过曲面圆弧匀顺过渡，有效降低风附着在梁底流动时发生涡脱及涡脱后再附着的现象，抑制涡激振动。2、本专利技术的相邻的边箱梁和中间箱梁、或者是中间箱梁和中间箱梁之间的连接横梁包含有至少一个单位连接横梁，若起吊设备足以起吊主梁结构时，每个连接横梁仅包含一个单位连接横梁，边箱梁和中间箱梁通过连接横梁形成一个边箱梁和中间箱梁间隔分布的整体式主梁结构；在起吊设备不足以起吊主梁结构时，每个连接横梁至少包含两个单位连接横梁，那么边箱梁和与其相连的单位连接横梁、中间箱梁和与其相连的单位连接横梁形成横向的多个分块，在连接横梁对接的位置将单位连接横梁相连呈整块，降低连接难度，提高可操作性，同时焊接或栓接的质量均能得到保证，横向分块也可降低对起吊设备起吊能力的要求。3、采用本专利技术的主梁结构，其自身结构的抗风稳定性增加明显，其架设也相对简单；而且，本专利技术还可适用于中间箱梁上通行铁路、两侧的边箱梁上通行公路的公铁合建桥梁，箱梁的间距可作为公路和铁路分区的天然屏障，避免多条道路之间相互干扰，提高安全可靠性。附图说明图1为本专利技术实施例的主梁结构之一三维示意图；图2为本专利技术实施例的主梁结构之一横截面示意图；图3为本专利技术实施例的主梁结构(拆去连接横梁)横截面示意图；图4为本专利技术实施例的边箱梁的横截面示意图；图5为本专利技术实施例的主梁结构横截面的漩涡脱落示意图；图6为没有圆弧过渡的主梁结构断面的漩涡脱落示意图；图7为本专利技术实施例的主梁结构之二横截面示意图；图8为本专利技术实施例的主梁结构之二三维示意图；图9为本专利技术实施例的单位连接横梁的“工”型断面形式；图10为本专利技术实施例的单位连接横梁的“口”型断面形式；图中：1-边箱梁，11-风嘴，12-导流板，2-中间箱梁，3-连接横梁，31-单位连接横梁。具体实施方式以下将结合附图对本专利技术中各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本专利技术所保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。需要指出的是，所有附图均为示例性的表示。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面通过具体的实施例子并结合附图对本专利技术做进一步的详细描述。实施例参见图1～图4所示，本专利技术实施例提供一种流线型多箱梁的主梁结构，主梁结构包括一个中间箱梁2、两边箱梁1、以及横向连接相邻的边箱梁1和中间箱梁2的连接横梁3；中间箱梁2横截面的底部自两侧向中间呈外凸的第一流线型，中间箱梁2上用于通行铁路；其中，第一流线型为圆弧曲面，其曲面半径Rr＝4～6m，该结构设计可避免尖锐的折角，减少梁底气流在折角处漩涡脱落，抑制涡激振动；中间箱梁2的梁高Hr＝4.5～5.5m；两边箱梁1对称分布于中间箱梁2的两侧，边箱梁1上用于通行公路；第二流线型也为圆弧曲面，其曲面半径Rh＝4～6m；靠近中间箱梁2一侧的边箱梁1横截面的底部呈外凸的第二流线型，远离中间箱梁2一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流线型多箱梁的主梁结构，其特征在于，所述主梁结构包括：至少一个中间箱梁(2)，其横截面的底部自两侧向中间呈外凸的第一流线型，所述中间箱梁(2)上用于通行铁路；两边箱梁(1)，其对称分布于所述中间箱梁(2)的两侧，所述边箱梁(1)上用于通行公路；靠近所述中间箱梁(2)一侧的所述边箱梁(1)横截面的底部呈外凸的第二流线型，远离所述中间箱梁(2)一侧的所述边箱梁(1)横截面呈尖角状；多个连接横梁(3)，其纵向间隔分布，用于横向连接相邻的边箱梁(1)和中间箱梁(2)、或者是中间箱梁(2)和中间箱梁(2)；每个所述连接横梁(3)包括至少一个单位连接横梁(31)。

【技术特征摘要】
1.一种流线型多箱梁的主梁结构，其特征在于，所述主梁结构包括：至少一个中间箱梁(2)，其横截面的底部自两侧向中间呈外凸的第一流线型，所述中间箱梁(2)上用于通行铁路；两边箱梁(1)，其对称分布于所述中间箱梁(2)的两侧，所述边箱梁(1)上用于通行公路；靠近所述中间箱梁(2)一侧的所述边箱梁(1)横截面的底部呈外凸的第二流线型，远离所述中间箱梁(2)一侧的所述边箱梁(1)横截面呈尖角状；多个连接横梁(3)，其纵向间隔分布，用于横向连接相邻的边箱梁(1)和中间箱梁(2)、或者是中间箱梁(2)和中间箱梁(2)；每个所述连接横梁(3)包括至少一个单位连接横梁(31)。2.根据权利要求1所述的流线型多箱梁的主梁结构，其特征在于，横向相邻的所述中间箱梁(2)和所述边箱梁(1)、或所述中间箱梁(2)和所述中间箱梁(2)的边缘距离Bj＝4～12m。3.根据权利要求1所述的流线型多箱梁的主梁结构，其特征在于，每个所述连接横梁(3)包括至少两个单位连接横梁(31)，所述单位连接横梁(31)之间位置对接为焊接或栓接。4.根据权利要求3所述的流线型多箱梁的主梁结构，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖海珠，何东升，邱远喜，高宗余，张敏，黄燕庆，刘俊锋，潘韬，李华云，
申请(专利权)人：中铁大桥勘测设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42