一种宽桥面变桁片式悬索桥钢桁梁及桁片的设计方法技术

本申请涉及一种宽桥面变桁片式悬索桥钢桁梁，涉及桥梁施工技术领域，其包括中跨区和两个边跨区，中跨区包括沿横桥向间隔设置的两个主桁片，以及横设于两个主桁片之间的主横梁；两个边跨区沿纵桥向分设于中跨区的两端，边跨区包括两个第一边桁片、第二边桁片和两个边横梁，两个第一边桁片沿横桥向间隔设置，并分别沿纵桥向延伸至与两个主桁片连接；第二边桁片位于两个第一边桁片之间，并沿纵桥向延伸至与主横梁连接；两个边横梁分别横设于第二边桁片与两个第一边桁片之间，并沿纵桥向延伸至与主横梁连接。本申请可以大大降低中跨区的主桁片的用钢量，以降低全桥用钢量；减小了边跨区的边横梁的跨度，降低了边横梁横向变形，有利于轨道的平顺性。利于轨道的平顺性。利于轨道的平顺性。

【技术实现步骤摘要】
一种宽桥面变桁片式悬索桥钢桁梁及桁片的设计方法


[0001]本申请涉及桥梁施工
，特别涉及一种宽桥面变桁片式悬索桥钢桁梁及桁片的设计方法。

技术介绍

[0002]近些年来，随着我国社会经济的高速发展，车辆越来越多，桥面越来越宽，桥梁的跨度越来越大，悬索桥具有跨度大、重量轻、承载能力高等优点，成为超大跨桥梁首要选择的结构形式。常规的悬索桥钢桁梁采用以下思路进行设计：
[0003]钢桁梁的主要受力结构为主桁及桥面，主桁的截面主要由轮廓尺寸(板件的宽度和高度)和板厚决定，轮廓尺寸由主桁最大内力控制。对于带边跨的宽桥面悬索桥钢桁梁，钢桁梁分布在边跨和中跨两种区域。中跨区域钢桁梁，有吊索支撑，吊索之间钢桁梁跨度较小，主桁内力较小；边跨区域钢桁梁，无吊索支撑，钢桁梁跨度很大，主桁内力较大。
[0004]在常规的悬索桥钢桁梁设计中，边跨和中跨区域钢桁梁均采用统一的主桁截面轮廓尺寸，轮廓尺寸由边跨最大内力杆件控制设计。但是边跨区域较短，中跨区域很长，全桥用钢量主要由中跨区域决定。若采用边跨主桁截面轮廓尺寸，会使得中跨区域用钢量偏高，进而使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽桥面变桁片式悬索桥钢桁梁，其特征在于，其包括：中跨区(1)，其包括沿横桥向间隔设置的两个主桁片(10)，以及横设于两个所述主桁片(10)之间的主横梁(11)；两个边跨区(2)，两个所述边跨区(2)沿纵桥向分设于所述中跨区(1)的两端，所述边跨区包括：
‑
两个第一边桁片(20)，两个所述第一边桁片(20)沿横桥向间隔设置，并分别沿纵桥向延伸至与两个所述主桁片(10)连接；
‑
第二边桁片(21)，其位于两个所述第一边桁片(20)之间，并沿纵桥向延伸至与所述主横梁(11)连接；
‑
两个边横梁(22)，两个所述边横梁(22)分别横设于所述第二边桁片(21)与两个所述第一边桁片(20)之间，并沿纵桥向延伸至与所述主横梁(11)连接。2.如权利要求1所述的宽桥面变桁片式悬索桥钢桁梁，其特征在于，所述第二边桁片(21)位于两个所述第一边桁片(20)的中间。3.如权利要求1所述的宽桥面变桁片式悬索桥钢桁梁，其特征在于，所述主桁片(10)、第一边桁片(20)和第二边桁片(21)均包括：沿钢桁梁的高度方向间隔设置的上弦杆(100)和下弦杆(101)，以及连接于所述上弦杆(100)和下弦杆(101)之间的多根腹杆(102)。4.如权利要求3所述的宽桥面变桁片式悬索桥钢桁梁，其特征在于：所述主横梁(11)包括第一主横梁(110)和第二主横梁(111)，所述第一主横梁(110)设于两个所述主桁片(10)的上弦杆(100)之间，所述第二主横梁(111)设于两个所述主桁片(10)的下弦杆(101)之间；所述边横梁(22)包括第一边横梁(220)和第二边横梁(221)，所述第一边横梁(220)设于所述第一边桁片(20)和所述第二边桁片(21)的上弦杆(100)之间，所述第二边横梁(221)设于所述第一边桁片(20)和所述第二边桁片(21)的下弦杆(101)之间。5.如权利要求1所述的宽桥面变桁片式悬索桥钢桁梁的桁片的设计方法，其特征在于，其包括以下步骤：减小所述主桁片(10)的杆件断面的初始宽度W
主
和初始高度H
主
，得到待优化的宽度和高度将和作为所述第一边桁片(20)的杆件断面的初始宽度W
边1
和初始高度H
边1
；以及将作为所述第二边桁片(21)的杆件断面的初始宽度W
边2
；根据所述第一边桁片(20)和所述第二边桁片(21)的杆件的内力，W
边1
，H
边1
，W
边2
，以及所述第二边桁片(21)的杆件断面的初始高度H
边2
，获得所述第一边桁片(20)和所述第二边桁片(21)的杆件断面的初始厚度D
边
；判断D
边
是否超过阈值；若大于阈值，则增加和并重复上述步骤，直至D
边
与所述阈值基本相等；若小于阈值，则继续减小和并重复上述步骤，直至D
边
与所述阈值基本相等。6.如权利要求5所述的宽桥面变桁片式悬索桥钢桁梁的桁片的设计方法，其特征在于，
所述主桁片(10)、第一边桁片(20)和第二边桁片(21)均包括：沿钢桁梁的高度方向间隔设置的上弦杆(100)和下弦杆(101)，以及连接于所述上弦杆(100)和下弦杆(101)之间的多根腹杆(102)。7.如权利要求6所述的宽桥面变桁片式悬索桥钢桁梁的桁片的设计方法，其特征在于，该设计方法具体包括以下步骤：分别减小所述主桁片(10)的上弦杆(100)和下弦杆(101)断面的初始宽度W
主上
和W
主下
，以及初始高度H
主上
和H
主下
，并分别作为所述主桁片(10)的上弦杆(100)和下弦杆(101)断面的待优化的宽度和以及待优化的高度和将和分别作为所述第一边桁片(20)的上弦杆(100)和下弦杆(101)断面的初始宽度W
边1上
和W
边1下
，以及所述第二边桁片(21)的上弦杆(100)和下弦杆(101)断面的初始宽度W...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹敏勇，郑亚鹏，刘科峰，万田保，杨光武，程子涵，汪威，刘奇顺，
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：