一种张弦和悬挂混合的自平衡桥梁结构体系制造技术

本实用新型专利技术涉及一种张弦和悬挂混合的自平衡桥梁结构体系，包括桥面梁、主缆、撑杆结构、吊索结构和索塔结构；一种张弦和悬挂混合的自平衡桥梁结构体系，包括桥面梁、主缆、撑杆结构、吊索结构和索塔结构；所述主缆一端锚固于桥面梁端部，另一端锚固于索塔结构，主缆从与桥面梁连接的锚固端起始，向横桥方向外侧倾斜，并向下沿顺桥方向延伸，至最低点后沿顺桥方向向上延伸，伸出桥面梁以上后继续延伸，直至锚固于索塔结构顶端，撑杆结构设置在位于桥面梁以下的主缆与桥面梁之间，吊索结构设置在位于桥面梁以上的主缆与桥面梁之间。与现有技术相比，本实用新型专利技术在桥梁结构体系创新、形态美观的同时，保证结构安全性，降低结构造价，兼具施工可行性。具施工可行性。具施工可行性。

【技术实现步骤摘要】
一种张弦和悬挂混合的自平衡桥梁结构体系


[0001]本技术涉及桥梁设计
，尤其是涉及一种张弦和悬挂混合的自平衡桥梁结构体系。

技术介绍

[0002]近年来，为提升城市形象、改善居民环境、提高便民服务，国家大力推行建设城市人行步道系统，其中景观人行桥是步道系统的重要组成部分。以往的人行桥梁设计以结构安全性和经济性为设计重心，其构造形式较为单一，桥梁整体较为厚重，工程造价较高。
[0003]随着社会对城市规划、民生工程和景观建设的需求不断提高，新形态、大跨度的结构体系成为景观人行桥的重点发展趋势，如何在桥梁结构体系创新、形态美观的同时，保证结构安全性，降低结构造价，兼顾施工可行性，是亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是提供一种张弦和悬挂混合的自平衡桥梁结构体系。
[0005]本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种张弦和悬挂混合的自平衡桥梁结构体系，包括桥面梁、主缆、撑杆结构、吊索结构和索塔结构；
[0006]所述主缆一端锚固于桥面梁端部，另一端锚固于索塔结构，主缆从与桥面梁连接的锚固端起始，向横桥方向外侧倾斜，并向下沿顺桥方向延伸，至最低点后沿顺桥方向向上延伸，伸出桥面梁以上后继续延伸，直至锚固于索塔结构顶端，撑杆结构设置在位于桥面梁以下的主缆与桥面梁之间，吊索结构设置在位于桥面梁以上的主缆与桥面梁之间。本技术撑杆结构和吊索结构起到连接桥面梁和主缆的作用。
[0007]优选地，所述桥面梁两端分别设支座置于第一承台和第二承台上，位于第一承台一端支座能沿顺桥方向滑动，位于第二承台一端支座为固定铰接支座。
[0008]进一步优选地，所述第一承台和第二承台由钢筋混凝土制成。
[0009]进一步优选地，共有两套所述索塔结构沿桥面梁形心线对称分布于桥面梁固端支座横桥方向的两侧。
[0010]进一步优选地，所述索塔结构由桅杆、第一背索和第二背索组成，主缆一端锚固于桥面梁端部，另一端锚固于桅杆顶端。
[0011]更进一步优选地，所述桅杆是梭形钢管或两端收缩的等截面钢管。
[0012]更进一步优选地，所述桅杆向横桥方向外侧及顺桥方向外侧倾斜，桅杆底部设铰接支座锚固于第二承台，桅杆底部支座标高低于桥面梁支座标高。
[0013]优选地，所述第一背索和第二背索顶端锚固于桅杆顶端，同侧的背索、桅杆和主缆形心线汇交于一点，第一背索和第二背索底部设铰接支座锚固于第二承台，第一背索和第二背索底部支座标高高于桅杆底部支座。
[0014]本技术通过在桥面梁一端设置滑动支座，以及将桥面梁固端支座、索塔结构的桅杆和背索底部支座设于同一承台上，实现内力自平衡，达到较高的结构效率，使桥梁整
体形态纤细轻盈，减小对桥梁各部件支座对地基基础的承载力需求，降低结构造价和施工工期。
[0015]优选地，所述桥面梁形心线在竖平面内呈拱形。
[0016]优选地，所述桥面梁截面为扁平箱型加劲钢梁。
[0017]优选地，所述主缆共有两根，其线形为空间悬链线，两根主缆一端锚固于桥面梁端部，且两根主缆形心线和桥面梁形心线在端部汇交于一点。
[0018]优选地，所述撑杆结构由多根用于连接位于桥面梁以下的主缆和桥面梁底的刚性撑杆组成，所述刚性撑杆一端通过销轴与桥面梁底面铰接，另一端通过销轴和索夹与主缆铰接。
[0019]优选地，所述吊索结构由多根用于连接桥面梁横桥向一侧和位于桥面梁以上的同侧主缆的柔性拉索组成，所述柔性拉索一端通过销轴与桥面梁一侧铰接，另一端通过销轴和索夹与主缆铰接。
[0020]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0021]1.本技术张弦和悬挂混合的自平衡桥梁结构体系在桥梁结构体系创新、形态美观的同时，保证了结构安全性，降低结构造价，兼具施工可行性；
[0022]2.本技术桥梁结构的建造形式新颖，桥面拱度、主缆线形、索塔结构布置等皆可灵活调整，自由度高，适应性强，且形态简洁美观，能够满足社会对城市景观、文化创意及环境保护的要求；
[0023]3.本技术结合了张弦桥梁和悬索桥梁的结构布置及受力特征，通过缆索系统和桥面加劲梁共同承担桥体荷载，减轻桥体自身压力，使桥面梁截面较为轻薄，缆索系统中的索塔结构采用上下端铰支的摇摆式桅杆代替厚重的刚性桥塔，使桥整体外观纤细轻盈，节省造价，降低施工难度；
[0024]4.本技术桥面梁两端分别设固定铰支座和滑动支座，主缆两端分别锚固于桥面梁端部和桅杆顶端，且桅杆底部支座、背索底部支座和桥面梁靠近桅杆一端支座皆位于同一承台上，形成了一个自锚体系和拉压自平衡结构系统，最大程度地减少了桥梁各部位支座处水平推力对地基的影响，从而避免设置大体积的混凝土重力锚碇和大量的抗拔桩；
[0025]5.当主缆标高位于桥面梁标高以下时，主缆、撑杆及桥面梁的受力形式与张弦梁完全一致，但由于主缆有部分伸出桥面以上，同等桥体和主缆垂跨比下，本技术主缆最低点标高大幅高于张弦桥梁主缆最低点标高，使桥梁下方净高更充裕，更易满足桥梁下方通航、通行的需求；
[0026]6.当主缆高度位于桥面梁以上时，主缆、吊索及桥面梁的受力形式与悬索桥完全一致，但由于主缆有部分位于桥面以下，同等桥体和主缆垂跨比下，本技术主缆与桅杆锚固点标高大幅低于悬索桥主缆与桅杆锚固点，从而使桅杆高度更低、截面尺寸更小，节省材料用量和工程造价。
附图说明
[0027]图1为本技术桥梁结构体系的侧立视面；
[0028]图2为本技术桥梁结构体系的平面视图；
[0029]图3为本技术桥梁结构体系的正立面视图；
[0030]图中：100
‑
桥面梁，200
‑
主缆，300
‑
撑杆结构，310
‑
刚性撑杆，400
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吊索结构，410
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柔性拉索，500
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索塔结构，510
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桅杆，511
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第一背索，512
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第二背索，600
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第一承台，700
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第二承台。
具体实施方式
[0031]下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。本实施例以本技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0032]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步的定义和解释。
[0033]下面结合附图，对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
[0034]实施例1
[0035]一种张弦和悬挂混合的自平衡桥梁结构体系，包括桥面梁100、主缆200、撑杆结构300本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种张弦和悬挂混合的自平衡桥梁结构体系，其特征在于，包括桥面梁(100)、主缆(200)、撑杆结构(300)、吊索结构(400)和索塔结构(500)；所述主缆(200)一端锚固于桥面梁(100)端部，另一端锚固于索塔结构(500)，主缆(200)从与桥面梁(100)连接的锚固端起始，向横桥方向倾斜，并向下沿顺桥方向延伸，至最低点后沿顺桥方向向上延伸，伸出桥面梁(100)以上后继续延伸，直至锚固于索塔结构(500)顶端，撑杆结构(300)设置在位于桥面梁(100)以下的主缆(200)与桥面梁(100)之间，吊索结构(400)设置在位于桥面梁(100)以上的主缆(200)与桥面梁(100)之间。2.根据权利要求1所述的张弦和悬挂混合的自平衡桥梁结构体系，其特征在于，所述桥面梁(100)两端分别设支座置于第一承台(600)和第二承台(700)上，位于第一承台(600)一端支座能沿顺桥方向滑动，位于第二承台(700)一端支座为固定铰接支座。3.根据权利要求2所述的张弦和悬挂混合的自平衡桥梁结构体系，其特征在于，共有两套所述索塔结构(500)沿桥面梁(100)形心线对称分布于桥面梁(100)固端支座横桥方向的两侧。4.根据权利要求2所述的张弦和悬挂混合的自平衡桥梁结构体系，其特征在于，所述索塔结构(500)由桅杆(510)、第一背索(511)和第二背索(512)组成，主缆(200)一端锚固于桥面梁(100)端部，另一端锚固于桅杆(510)顶端。5.根据权利要求4所述的张弦和悬挂混合的自平衡桥梁结构体系，其特征在于，所述桅杆(510)向横桥方向外侧及顺桥方向外侧倾斜，桅杆(510)底部设铰接支座锚固于第二承台(700)，桅杆(510)底部支座标高低于桥面梁(100)支座标高。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晖柱，李韵竹，朱未迟，曹馨元，
申请(专利权)人：同济大学建筑设计研究院集团有限公司，
类型：新型
国别省市：