一种曲线桥面的钢桁架梁结构转让专利

申请号 : CN201810724929.7

文献号 : CN109024267B

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发明人 : 肖海珠苑仁安刘俊锋彭振华何东升邱远喜

申请人 : 中铁大桥勘测设计院集团有限公司

摘要 :

本发明公开了一种曲线桥面的钢桁架梁结构,包括桁架梁主体,桁架梁主体包括上下设置的上层桥面和下层桥面,桁架梁主体的两侧分别设有空间主桁架,上层桥面朝向其自身的一侧弯曲;上层桥面设置在上层横梁上,上层横梁上固定设有与上层桥面弯曲方向相同的纵梁,纵梁包括边缘纵梁和连接纵梁,边缘纵梁设置为两条,且分别设置在上层桥面的两侧边缘,连接纵梁设置为两条,并间隔设置在两条边缘纵梁之间,空间主桁架包括上弦杆和下弦杆,上弦杆与上层横梁的边缘固定连接,并通过连接件与边缘纵梁固定连接。本发明,通过弯曲设置的上层桥面实现了桥面的弯曲设置,并且通过空间主桁架增加主梁的抗扭刚度,提高结构的抗风性能。

权利要求 :

1.一种曲线桥面的钢桁架梁结构,包括桁架梁主体,所述桁架梁主体包括上下设置的上层桥面和下层桥面,其特征在于,所述上层桥面和下层桥面均呈朝向其自身的一侧弯曲的曲状;

所述上层桥面设置在上层横梁上,所述下层桥面固定设置在下层横梁上,所述上层横梁和下层横梁通过空间主桁架连接,所述空间主桁架沿上层桥面和下层桥面长度方向直线设置,所述空间主桁架包括上、下设置的上弦杆和下弦杆,所述上弦杆与所述上层横梁的边缘固定连接,所述下弦杆与所述下层横梁的边缘固定连接,所述上层横梁上固定设有与所述上层桥面弯曲方向相同的纵梁,所述纵梁包括:边缘纵梁,设置为两条,且分别设置在所述上层桥面的两侧边缘,所述边缘纵梁与所述上弦杆之间通设有连接二者的连接件,所述连接件的两端分别与所述上弦杆和所述边缘纵梁固定连接,所述上层桥面朝向一侧弯曲,所述边缘纵梁上的各连接点距所述上弦杆之间的垂直距离不同,并根据具体的连接点的距离设置为不同长度的杆件;

连接纵梁,设置为两条,并间隔设置在两条所述边缘纵梁之间。

2.根据权利要求1所述的一种曲线桥面的钢桁架梁结构,其特征在于,两条所述连接纵梁之间的距离与所述下层桥面的宽度相同。

3.根据权利要求1所述的一种曲线桥面的钢桁架梁结构,其特征在于,所述上层桥面和所述下层桥面之间竖直设有若干条竖向支撑杆,所述竖向支撑杆的上、下两端分别与所述连接纵梁和所述下层桥面的边缘固定。

4.根据权利要求1所述的一种曲线桥面的钢桁架梁结构,其特征在于,所述空间主桁架为华伦式桁架,所述空间主桁架倾斜设置在所述上层桥面和所述下层桥面之间,所述空间主桁架还包括腹杆,所述腹杆倾斜设置,所述腹杆的两端分别与所述上弦杆和所述下弦杆固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种曲线桥面的钢桁架梁结构,其特征在于,所述上层桥面的宽度大于所述下层桥面的宽度。

6.根据权利要求1所述的一种曲线桥面的钢桁架梁结构,其特征在于,所述上弦杆与所述下弦杆相互平行。

7.根据权利要求4所述的一种曲线桥面的钢桁架梁结构,其特征在于,所述上弦杆上固定设有吊杆。

8.根据权利要求7所述的一种曲线桥面的钢桁架梁结构,其特征在于,所述上弦杆的上侧设有用于与所述吊杆固定连接的第一箱形接口,所述上弦杆的下侧设有用于所述腹杆固定连接的第二箱形接口。

9.根据权利要求1所述的一种曲线桥面的钢桁架梁结构,其特征在于,所述上层桥面和所述下层桥面均为正交异性钢结构。

说明书 :

一种曲线桥面的钢桁架梁结构

技术领域

[0001] 本发明涉及桥梁工程领域,具体涉及一种曲线桥面的钢桁架梁结构。

背景技术

[0002] 目前在公路、铁路桥梁建设项目中,桥梁的长度一般为几公里,甚至几十公里,尤其是跨江、跨海桥梁,由于两侧陆地接线的需求,桥梁线路不可能都是直线段。对于在曲线线路上布置桥梁的方案,大跨度桥型均受到限制,尤其是悬索桥。因为悬索桥主缆是受拉构件,成桥线形基本在同一竖直平面内,即使为空间缆,也需要横向对称布置,所以主梁在桥体的纵向方向只能是直线形。在实际工程中,亟需一种新型的主梁结构以适应弯曲的桥面,同时,使得大跨度悬索桥方案在曲线线路上得以应用。另外,目前大多桁梁的主桁均竖向布置,其扭转刚度较低,当其作为大跨度悬索桥的加劲梁时,结构体系的抗风性能较差,因此,亦需要一种新的主桁布置型式,以提高钢桁架梁结构的抗风性能,增强其稳定性。
[0003] 有鉴于此,急需对现有的大跨度桥梁的钢桁架梁结构进行改进,使其主梁能够适应弯曲的桥面,并增强其抗风性能。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题是现有的大跨度桥梁的钢桁架梁结构存在的主梁不适用于弯曲的桥面和抗风性能弱的问题。
[0005] 为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是提供一种曲线桥面的钢桁架梁结构,包括桁架梁主体,所述桁架梁主体包括上下设置的上层桥面和下层桥面,所述桁架梁主体的两侧分别设有空间主桁架,所述上层桥面呈朝向其自身的一侧弯曲的曲状;
[0006] 所述上层桥面设置在上层横梁上,所述上层横梁上固定设有与所述上层桥面弯曲方向相同的纵梁,所述纵梁包括:
[0007] 边缘纵梁,设置为两条,且分别设置在所述上层桥面的两侧边缘;
[0008] 连接纵梁,设置为两条,并间隔设置在两条所述边缘纵梁之间;
[0009] 所述空间主桁架包括上弦杆和下弦杆,所述上弦杆与所述上层横梁的边缘固定连接,并通过连接件与所述边缘纵梁固定连接。
[0010] 在上述方案中,两条所述连接纵梁之间的距离与所述下层桥面的宽度相同。
[0011] 在上述方案中,所述上层桥面和所述下层桥面之间竖直设有若干条竖向支撑杆,所述竖向支撑杆的上、下两端分别与所述连接纵梁和所述下层桥面的边缘固定。
[0012] 在上述方案中,所述下层桥面呈朝向其自身的一侧弯曲的曲状,所述下层桥面的弯曲方向与所述上层桥面的弯曲方向相同,所述下层桥面固定设置在下层横梁上,所述下弦杆与所述下层横梁的边缘固定连接。
[0013] 在上述方案中,所述空间主桁架为华伦式桁架,所述空间主桁架倾斜设置在所述上层桥面和所述下层桥面之间,所述空间主桁架还包括腹杆,所述腹杆倾斜设置,所述腹杆的两端分别与所述上弦杆和所述下弦杆固定连接。
[0014] 在上述方案中,所述上层桥面的宽度大于所述下层桥面的宽度。
[0015] 在上述方案中,所述上弦杆与所述下弦杆相互平行。
[0016] 在上述方案中,所述上弦杆上固定设有吊杆。
[0017] 在上述方案中,所述上弦杆的上侧设有用于与所述吊杆固定连接的第一箱形接口,所述上弦杆的下侧设有用于所述腹杆固定连接的第二箱形接口。
[0018] 在上述方案中,所述上层桥面和所述下层桥面均为正交异性钢结构。
[0019] 与现有技术相比,本发明,通过弯曲设置的上层桥面实现了桥面的弯曲设置,并且通过空间主桁架增加主梁的抗扭刚度,提高结构的抗风性能。

附图说明

[0020] 图1为本发明的横断面结构示意图;
[0021] 图2为本发明中上层桥面的结构示意图;
[0022] 图3为本发明中空间主桁架的结构示意图;
[0023] 图4为本发明中竖向支撑杆的结构示意图。

具体实施方式

[0024] 本发明提供了一种曲线桥面的钢桁架梁结构,能够有效解决大跨度桥梁的钢桁架梁结构的主梁不适于弯曲的桥面和抗风性能弱的问题。下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做出详细说明。
[0025] 如图1~4所示,本发明提供了一种曲线桥面的钢桁架梁结构,包括桁架梁主体,桁架梁主体包括上下设置的上层桥面2和下层桥面3,上层桥面2和下层桥面3均呈朝向自身的一侧弯曲的曲状,且二者的弯曲方向和弯曲弧度均相同。上层桥面2和下层桥面3相互平行,下层桥面3边缘处的各点距上层桥面2边缘的最短距离相同。上层桥面2固定设置在上层横梁8上,下层桥面3固定设置在下层横梁上。上层桥面2和下层桥面3均为正交异性钢结构,具有较好的承载能力和抗疲劳强度。
[0026] 上层横梁8和下层横梁通过空间主桁架1连接,空间主桁架1包括其上、下设置的上弦杆4和下弦杆6,上弦杆4与上层横梁8的边缘固定连接,下弦杆6与下层横梁的边缘固定连接,且上层横梁8和下层横梁的边缘线相平行。上层横梁8的长度大于下层横梁的长度,由此可使上弦杆4与下弦杆6相互平行,且两上弦杆4之间的垂直距离大于两下弦杆6之间的垂直距离,由此,空间主桁架1沿上层桥面2和下层桥面3长度方向直线设置,并倾斜设置在上层桥面2和下层桥面3之间。优选的,空间主桁架1为华伦式桁架,具有稳定性、承载能力强和抗风性能好的优点。本发明,通过空间主桁架1向外侧斜的布置方式增加主梁的抗扭刚度,提高整体结构的抗风性能,通过弯曲设置的上层桥面2和下层桥面3,满足桥梁曲线线路的要求。本发明适用于桥梁为曲线线路的悬索桥和拱桥等。
[0027] 空间主桁架1还包括腹杆5,腹杆5倾斜设置,腹杆5的两端分别与上弦杆4和下弦杆6固定连接。上弦杆4的上侧设有用于与吊杆10固定连接的第一箱形接口,上弦杆4的下侧设有用于腹杆5固定连接的第二箱形接口,优选的,第一箱形接口和第二箱形接口一体成型设置,为倾斜设置在上弦杆4上的箱形筒状结构。吊杆10固定在第一箱形接口内。
[0028] 上层桥面2的宽度大于下层桥面3的宽度,上层横梁8上固定设有与上层桥面2弯曲方向、弧度相同的纵梁7,纵梁7包括边缘纵梁7-1和连接纵梁7-2,边缘纵梁7-1设置为两条,且分别设置在上层桥面2两侧的边缘处,连接纵梁7-2设置为两条,间隔设置在两条边缘纵梁7-1之间。
[0029] 边缘纵梁7-1与上弦杆4之间通设有连接二者的连接件11,连接件11倾斜设置,连接件11设置为多个,且其两端分别与上弦杆4和边缘纵梁7-1固定连接。由于上层桥面2朝向一侧弯曲,边缘纵梁7-1上的各点距上弦杆4之间的垂直距离不同,为实现固定连接,多个连接件11根据具体的连接点的距离设置为不同长度的杆件,结构简单,连接可靠。
[0030] 两条连接纵梁7-2之间的距离与下层桥面3的宽度相同。上层桥面2和下层桥面3之间竖直设有若干条竖向支撑杆9,竖向支撑杆9的上、下两端分别与连接纵梁7-2和下层桥面3的边缘固定,并且,竖向支撑杆9分别与连接纵梁7-2和下层桥面3相垂直,由此,连接上层桥面2和下层桥面3,能够起到加强支撑的作用,可提高整体的稳定性。
[0031] 与现有技术相比,本发明,通过弯曲设置的上层桥面实现了桥面的弯曲设置,并且通过空间主桁架增加主梁的抗扭刚度,提高整体结构的抗风性能。
[0032] 本发明并不局限于上述最佳实施方式,任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化,凡是与本发明具有相同或相近的技术方案,均落入本发明的保护范围之内。