一种中承式拱桥制造技术

本发明专利技术公开了一种中承式拱桥，包括拱肋、拱上立柱、系梁、吊杆和引桥，拱肋的顶端位于系梁之上、底端位于系梁之下，拱上立柱顶端连接系梁底部、底端连接拱肋，吊杆顶端连接拱肋、底端连接系梁顶部，引桥梁部的一端连接系梁的端部、另一端连接桥台。运用本发明专利技术的一种中承式拱桥，系梁和引桥梁部为连续设置并延伸至桥台处，可将大部分纵向水平地震力传递到刚度较大的桥台即地基处，减小了拱上立柱和吊杆承担的纵向水平地震力，从而减小了拱肋的受力，即桥台有效分担了大部分以往拱肋承受的系梁纵向水平地震力，使得拱肋能够做较小尺寸，稳定性高，整体桥的结构设计更加合理、受力均匀、造价更低。

A through arch bridge

The invention discloses a mid-through arch bridge, including arch ribs, arch columns, tied beams, suspenders and approach bridges. The top of the arch ribs is above the tied beams and the bottom is below the tied beams. The top of the arch column is connected with the bottom of the tied beams and the bottom is connected with the arch ribs. The end of the connecting beam is connected to the abutment by the other end. The tied beam and the approach part of the mid-through arch bridge are continuously arranged and extended to the abutment, and most of the longitudinal horizontal seismic force can be transmitted to the abutment with larger stiffness, i.e. the foundation, thereby reducing the vertical horizontal seismic force borne by the arch column and the suspender, thereby reducing the arch rib force, i.e. the effective abutment division. The arch ribs can do small size, high stability, more reasonable structural design, uniform force and lower cost.

【技术实现步骤摘要】
一种中承式拱桥
本专利技术涉及桥梁领域，特别涉及一种中承式拱桥。
技术介绍
拱桥是我国最常用的一种桥梁型式，具有历史悠久、造型优美细腻、抗压能力强、抗震性能好等特点。根据拱肋与主梁的相对位置关系，拱桥结构体系分为上承式、中承式和下承式拱桥。如图1所示，现有上承式拱桥包括拱肋1、拱上立柱2、系梁3、交界墩4，系梁3与引桥6梁部在交界墩4处断开，系梁3一般采用简支或连续梁通过支座与拱上立柱2相连，地震时的纵向水平地震力一部分通过拱上立柱2传至系梁3，一部分传至交界墩4；如图2所示，现有中承式拱桥包括系梁3、拱上立柱2、吊杆5、交界墩4和拱肋1，系梁3与引桥6梁部在交界墩4处断开，系梁3承受的纵向水平地震力由拱上立柱2、交界墩4及吊杆5根据刚度分配，拱上立柱2及吊杆5的纵向水平地震力传至拱肋1，由拱肋1承担；如图3所示，现有下承式拱桥(系杆拱)包括系梁3、吊杆5、拱肋1和桥墩7，系杆拱作为简支梁通过支座放在桥墩7上，系梁3与引桥6梁部在桥墩7处断开，纵向水平地震力由支座完全传至桥墩7，由桥墩7及相应基础承担地震水平力，拱肋1受地震水平力影响较小；对于现有中承式拱桥，系梁的纵向水平地震力一般大部分通过吊杆5、拱上立柱2传至拱肋1承担，由于中承式拱桥的交界墩4刚度较弱，只承担了少部分的纵向水平地震力，拱肋1由于承担了大量的纵向水平地震力，对结构的设计十分不利，往往还需增大拱肋1截面尺寸来抵抗地震力，使得桥梁设计的难度增大，地震时稳定性降低，桥梁的建造成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中所存在的现有中承式拱桥交界墩刚度较弱，只承担了少部分的纵向水平地震力，拱肋由于承担了大量的纵向水平地震力，对结构的设计十分不利，往往还需增大拱肋截面尺寸来抵抗地震力，使得桥梁设计的难度增大，地震时稳定性降低，桥梁的建造成本高的上述不足，提供一种中承式拱桥。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：一种中承式拱桥，包括拱肋、拱上立柱、系梁、吊杆和引桥，所述拱肋的顶端位于所述系梁之上、底端位于所述系梁之下，所述拱上立柱顶端连接所述系梁底部、底端连接所述拱肋，所述吊杆顶端连接所述拱肋、底端连接所述系梁顶部，所述引桥梁部的一端连接所述系梁的端部、另一端连接桥台。采用本专利技术所述的一种中承式拱桥，系梁和引桥梁部为连续设置并延伸至桥台处，可将大部分纵向水平地震力传递到刚度较大的桥台即地基处，减小了拱上立柱和吊杆承担的纵向水平地震力，从而减小了拱肋的受力，即桥台有效分担了大部分以往拱肋承受的系梁纵向水平地震力，使得拱肋能够做较小尺寸，稳定性高，整体桥的结构设计更加合理、受力均匀、造价更低。优选地，所述系梁的端部和所述引桥梁部的端部的连接处为逐渐减小的变截面连续结构，且所述变截面连续结构的较小截面一侧连接所述引桥梁部的端部、较大截面一侧连接所述系梁的端部。由于系梁的刚度控制需求，其桥面及梁的箱宽较宽，引桥桥面及箱宽较窄，采用这种变截面形式的连续过渡结构设置，能够将系梁与引桥梁部有机的结合为一体，既满足设计通行需求，又满足力的传导，结构简单，设置合理，效果良好。优选地，所述变截面连续结构位于所述拱上立柱顶部或者桥墩顶部。优选地，所述变截面连续结构为现浇结构。优选地，所述拱肋的两个拱脚区域内设置若干个X型腹杆结构，两个所述拱脚区域之间的拱上区域内设置若干个N型腹杆结构。采用这种结构设置，通过拱肋上下弦杆之间设置X型腹杆结构和N型腹杆结构的组合方式，相对现有拱肋结构，可以大幅提高腹杆对上下弦杆的约束刚度，减小腹杆的截面面积和材料用量，更加有效地协调拱肋和拱座基础结构的均匀受力，减小拱肋和拱座基础的设计难度及建造成本。优选地，所述拱肋中由所述拱上区域到两个所述拱脚区域的上弦杆和下弦杆之间的间距逐渐增大。优选地，每个所述X型腹杆结构中的两个腹杆之间采用焊接或者节点板连接。优选地，所述拱肋为钢管混凝土结构件。优选地，所述拱肋的两个拱脚区域内的上弦杆和下弦杆均为钢混结构，两个所述拱脚区域之间的拱上区域内的上弦杆和下弦杆均为纯钢结构。采用这种结构设置，纯钢结构的内力均匀地传递给钢混结构，最后传递至拱座基础，使得钢材与混凝土共同受力，受力明确，可提高大跨度拱桥的横竖向刚度，减少钢材重量，减轻钢杆件的运输难度和安装难度，减少混凝土浇筑量，减小拱肋结构自重，经济性较好。优选地，钢混结构的上弦杆和下弦杆内部设有若干个横隔板，便于分段浇筑混凝土。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1、运用本专利技术所述的一种中承式拱桥，系梁和引桥梁部为连续设置并延伸至桥台处，可将大部分纵向水平地震力传递到刚度较大的桥台即地基处，减小了拱上立柱和吊杆承担的纵向水平地震力，从而减小了拱肋的受力，即桥台有效分担了大部分以往拱肋承受的系梁纵向水平地震力，使得拱肋能够做较小尺寸，稳定性高，整体桥的结构设计更加合理、受力均匀、造价更低；2、运用本专利技术所述的一种中承式拱桥，由于系梁的刚度控制需求，其桥面及梁的箱宽较宽，引桥桥面及箱宽较窄，采用这种变截面形式的连续过渡结构设置，能够将系梁与引桥梁部有机的结合为一体，既满足设计通行需求，又满足力的传导，结构简单，设置合理，效果良好；3、运用本专利技术所述的一种中承式拱桥，所述拱肋的两个拱脚区域内设置若干个X型腹杆结构，两个所述拱脚区域之间的拱上区域内设置若干个N型腹杆结构，采用这种结构设置，通过拱肋上下弦杆之间设置X型腹杆结构和N型腹杆结构的组合方式，相对现有拱肋结构，可以大幅提高腹杆对上下弦杆的约束刚度，减小腹杆的截面面积和材料用量，更加有效地协调拱肋和拱座基础结构的均匀受力，减小拱肋和拱座基础的设计难度及建造成本；4、运用本专利技术所述的一种中承式拱桥，所述拱肋的两个拱脚区域内的上弦杆和下弦杆均为钢混结构，两个所述拱脚区域之间的拱上区域内的上弦杆和下弦杆均为纯钢结构，采用这种结构设置，纯钢结构的内力均匀地传递给钢混结构，最后传递至拱座基础，使得钢材与混凝土共同受力，受力明确，可提高大跨度拱桥的横竖向刚度，减少钢材重量，减轻钢杆件的运输难度和安装难度，减少混凝土浇筑量，减小拱肋结构自重，经济性较好。附图说明图1为现有上承式拱桥的结构示意图；图2为现有中承式拱桥的结构示意图；图3为现有下承式拱桥(系杆拱)的结构示意图；图4为本专利技术所述的中承式拱桥的结构示意图。图中标记：1-拱肋，2-拱上立柱，3-系梁，4-交界墩，5-吊杆，6-引桥，7-桥墩，8-桥台。具体实施方式下面结合试验例及具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
技术实现思路
所实现的技术均属于本专利技术的范围。实施例如图4所示，本专利技术所述的一种中承式拱桥，包括拱肋1、拱上立柱2、系梁3、吊杆5和引桥6。所述拱肋1的顶端位于所述系梁3之上、底端位于所述系梁3之下，所述拱上立柱2顶端连接所述系梁3底部、底端连接所述拱肋1，所述吊杆5顶端连接所述拱肋1、底端连接所述系梁3顶部，所述引桥6梁部的一端连接所述系梁3的端部、另一端连接桥台8，所述系梁3的端部和所述引桥6梁部的端部的连接处为逐渐减小的变截面连续结构，且所述变截面连续结构的较小截面一侧连接所述引桥6梁部的端部、较大截面一侧连接所述系梁3的端部。作为本实施例的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中承式拱桥，包括拱肋(1)、拱上立柱(2)、系梁(3)、吊杆(5)和引桥(6)，其特征在于，所述拱肋(1)的顶端位于所述系梁(3)之上、底端位于所述系梁(3)之下，所述拱上立柱(2)顶端连接所述系梁(3)底部、底端连接所述拱肋(1)，所述吊杆(5)顶端连接所述拱肋(1)、底端连接所述系梁(3)顶部，所述引桥(6)梁部的一端连接所述系梁(3)的端部、另一端连接桥台(8)。

【技术特征摘要】
1.一种中承式拱桥，包括拱肋(1)、拱上立柱(2)、系梁(3)、吊杆(5)和引桥(6)，其特征在于，所述拱肋(1)的顶端位于所述系梁(3)之上、底端位于所述系梁(3)之下，所述拱上立柱(2)顶端连接所述系梁(3)底部、底端连接所述拱肋(1)，所述吊杆(5)顶端连接所述拱肋(1)、底端连接所述系梁(3)顶部，所述引桥(6)梁部的一端连接所述系梁(3)的端部、另一端连接桥台(8)。2.根据权利要求1所述的中承式拱桥，其特征在于，所述系梁(3)的端部和所述引桥(6)梁部的端部的连接处为逐渐减小的变截面连续结构，且所述变截面连续结构的较小截面一侧连接所述引桥(6)梁部的端部、较大截面一侧连接所述系梁(3)的端部。3.根据权利要求2所述的中承式拱桥，其特征在于，所述变截面连续结构位于所述拱上立柱(2)顶部或者桥墩顶部。4.根据权利要求2所述的中承式拱桥，其特征在于，所述变截面...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈克坚，胡华万，陈建峰，戴胜勇，李恒，张志勇，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51