空間三叉張弦梁人行橋的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及橋梁建筑技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種空間三叉張弦梁人行橋。
【背景技術(shù)】
[0002]張弦梁橋具有受力明確、自重輕等特點(diǎn)，其概念于20世紀(jì)80年代提出。張弦梁橋的結(jié)構(gòu)體系較為簡(jiǎn)潔、主梁(橋面系)體量巨大，常規(guī)形式為設(shè)置具有一根主梁(單主梁)的簡(jiǎn)支梁，此種結(jié)構(gòu)形式便于設(shè)計(jì)、施工及后期維護(hù)，在國(guó)內(nèi)的橋梁工程中已有應(yīng)用實(shí)例。
[0003]但是，張弦梁橋也有缺點(diǎn):張弦梁結(jié)構(gòu)的剛度小，主梁在活載作用下的撓度、橋面活載激振力作用下的加速度均較大。若張弦梁橋用于人行橋，則對(duì)過(guò)橋行人的振動(dòng)舒適度有較大影響。
[0004]特別是，當(dāng)主梁為三叉梁、主梁的交匯節(jié)點(diǎn)向上拱起、拉索平面線形“內(nèi)凹”時(shí)，若采用常規(guī)張弦梁橋的結(jié)構(gòu)體系，則存在下列問(wèn)題:1)結(jié)構(gòu)的整體剛度相對(duì)于單主梁結(jié)構(gòu)減弱；2)結(jié)構(gòu)在承受豎向荷載作用下的水平位移較大;3)行人過(guò)橋的振動(dòng)舒適度問(wèn)題較為嚴(yán)重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明的技術(shù)目的在于提供一種空間三叉張弦梁人行橋，改善現(xiàn)有結(jié)構(gòu)在承受豎向荷載作用下的水平位移較大、行人過(guò)橋的振動(dòng)舒適度問(wèn)題較為嚴(yán)重等缺陷。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種空間三叉張弦梁人行橋，包括第一主梁、第二主梁和第三主梁，所述第一主梁、所述第二主梁和所述第三主梁的一端為交匯端，所述第一主梁、所述第二主梁和所述第三主梁的交匯端交匯于交匯節(jié)點(diǎn)，所述第一主梁、所述第二主梁和所述第三主梁的另一端為支承端，所述第一主梁、所述第二主梁和所述第三主梁的支承端分別通過(guò)第一固定支座、第二固定支座和第三固定支座支承于橋臺(tái)；所述第一主梁中部和所述第二主梁中部之間設(shè)有第一拉索，所述第二主梁中部與所述第三主梁中部之間設(shè)有第二拉索，所述第三主梁中部和所述第一主梁中部之間設(shè)有第三拉索;所述交匯節(jié)點(diǎn)的側(cè)壁設(shè)有三個(gè)耳板，三個(gè)所述耳板分別為第一耳板、第二耳板和第三耳板，所述第一耳板設(shè)置于所述第一主梁與所述第二主梁交匯處的交匯節(jié)點(diǎn)側(cè)壁上，所述第二耳板設(shè)置于所述第二主梁與所述第三主梁交匯處的交匯節(jié)點(diǎn)側(cè)壁上，所述第三耳板設(shè)置于所述第三主梁與所述第一主梁交匯處的交匯節(jié)點(diǎn)側(cè)壁上;所述第一耳板與所述第一拉索之間設(shè)有第一連桿，所述第二耳板與所述第二拉索之間設(shè)有第二連桿，所述第三耳板與所述第三拉索之間設(shè)有第三連桿。
[0007]使用固定支座可以承受主梁在外荷載作用下產(chǎn)生的水平推力，可限制結(jié)構(gòu)在承受豎向荷載作用下的水平位移，釋放轉(zhuǎn)動(dòng)位移，令三叉張弦梁形成三點(diǎn)鉸支的空間拱結(jié)構(gòu)，可提升三叉張弦梁橋的整體剛度。
[0008]進(jìn)一步地，所述第一主梁跨中內(nèi)部設(shè)有第一錨固結(jié)構(gòu)，所述第二主梁跨中內(nèi)部設(shè)有第二錨固結(jié)構(gòu)，所述第三主梁跨中內(nèi)部設(shè)有第三錨固結(jié)構(gòu);所述第一拉索的兩端分別錨固于所述第一錨固結(jié)構(gòu)和所述第二錨固結(jié)構(gòu)上，所述第二拉索的兩端分別錨固于所述第二錨固結(jié)構(gòu)和所述第三錨固結(jié)構(gòu)上，所述第三拉索的兩端分別錨固于所述第三錨固結(jié)構(gòu)和第一銷(xiāo)固結(jié)構(gòu)上。
[0009]進(jìn)一步地，所述第一拉索、所述第二拉索和所述第三拉索均為平行鋼絞線拉索，所述第一拉索、所述第二拉索和所述第三拉索安裝后進(jìn)行張拉。根據(jù)索結(jié)構(gòu)應(yīng)力剛化的原理，對(duì)三根拉索進(jìn)行較大程度的主動(dòng)張拉可有效提升三叉張弦梁橋的整體剛度，對(duì)拉索進(jìn)行張拉的張拉力大小應(yīng)當(dāng)由橋梁設(shè)計(jì)師根據(jù)滿足橋梁結(jié)構(gòu)受力、剛度、穩(wěn)定性等各項(xiàng)技術(shù)性能的要求來(lái)確定。
[0010]進(jìn)一步地，所述第一拉索、所述第二拉索和所述第三拉索上分別設(shè)有第一拉索彎折點(diǎn)、第二拉索彎折點(diǎn)和第三拉索彎折點(diǎn)，所述第一拉索彎折點(diǎn)上設(shè)有第一轉(zhuǎn)向器，所述第二拉索彎折點(diǎn)上設(shè)有第二轉(zhuǎn)向器，所述第三拉索彎折點(diǎn)上設(shè)有第三轉(zhuǎn)向器;所述第一連桿、所述第二連桿和所述第三連桿均設(shè)有上端鉸接部和下端鉸接部;所述第一連桿、所述第二連桿和所述第三連桿的上端鉸接部分別與所述第一耳板、所述第二耳板和所述第三耳板鉸接，所述第一連桿、所述第二連桿和所述第三連桿的上端鉸接部均可在鉛垂面轉(zhuǎn)動(dòng);所述第一連桿、所述第二連桿和所述第三連桿的下端鉸接部分別與所述第一轉(zhuǎn)向器、所述第二轉(zhuǎn)向器和所述第三轉(zhuǎn)向器鉸接，所述第一連桿的下端鉸接部可在所述第一拉索兩端的兩個(gè)錨固點(diǎn)和所述第一連桿的上端鉸接部構(gòu)成的空間平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第二連桿的下端鉸接部可在所述第二拉索兩端的兩個(gè)錨固點(diǎn)和所述第二連桿的上端鉸接部構(gòu)成的空間平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第三連桿的下端鉸接部可在所述第三拉索兩端的兩個(gè)錨固點(diǎn)和所述第三連桿的上端鉸接部構(gòu)成的空間平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。連桿的兩端采用鉸接的形式，釋放了連桿的桿端彎矩，可降低三道主梁交匯節(jié)點(diǎn)的局部應(yīng)力集中程度，可降低平行鋼絞線拉索彎折點(diǎn)承受的局部彎矩。
[0011]拉索的兩個(gè)錨固點(diǎn)、連桿與耳板的交點(diǎn)，這三個(gè)點(diǎn)可形成一張空間平面，拉索彎折點(diǎn)位于該平面上。拉索彎折點(diǎn)與拉索兩個(gè)錨固點(diǎn)之間直線的距離控制為1000mm。第一拉索彎折點(diǎn)、第二拉索彎折點(diǎn)和第三拉索彎折點(diǎn)的具體位置由橋梁設(shè)計(jì)師根據(jù)滿足橋梁結(jié)構(gòu)受力、剛度、穩(wěn)定性等各項(xiàng)技術(shù)性能的要求來(lái)確定，該拉索彎折點(diǎn)是唯一存在的。
[0012]進(jìn)一步地，所述第一連桿、所述第二連桿和所述第三連桿均為常規(guī)鋼拉桿。
[0013]進(jìn)一步地，所述第一主梁的長(zhǎng)度為50m-56m，所述第二主梁的長(zhǎng)度為20m-24m，所述第三主梁的長(zhǎng)度為12m-15m;所述第一主梁與所述第二主梁在水平投影面上的夾角為130°-140°，所述第二主梁與所述第三主梁在水平投影面上的夾角為100°-110°，所述第三主梁與所述第一主梁在水平投影面上的夾角為110°-120°。
[0014]進(jìn)一步地，所述第一主梁、所述第二主梁和所述第三主梁的斷面均由一道頂板、一道底板、兩道斜腹板、兩道直腹板組成。
[0015]進(jìn)一步地，所述第一主梁的跨中設(shè)置第一TMD阻尼器，所述第二主梁的跨中設(shè)置第二 TMD阻尼器，所述第一 TMD阻尼器設(shè)置于所述第一主梁斷面中央靠近底板處，所述第二 TMD阻尼器設(shè)置于所述第二主梁斷面中央靠近底板處，所述第一 TMD阻尼器和所述第二 TMD阻尼器的重量之和為所述空間三叉張弦梁人行橋的總重量的1.0%-2.0%。其中單個(gè)TMD阻尼器的的重量需橋梁設(shè)計(jì)師根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性計(jì)算得出。TMD阻尼器可顯著減低三道主梁在橋面行人荷載激勵(lì)下的加速度響應(yīng)，可提高行人過(guò)橋時(shí)的振動(dòng)舒適度。
[0016]進(jìn)一步地，所述第一主梁的高度為0.5m-2.lm，所述第一主梁頂板的寬度為5.0m-5.4m,所述第一主梁頂板的厚度36mm-40mm，所述第一主梁底板的寬度為2.4m_4.9m，所述第一主梁底板的厚度為36mm-40mm，所述第一主梁直腹板和所述第一主梁斜腹板的厚度均為14111111-201]1111;所述第二主梁的高度為0.5111-1.8111，所述第二主梁頂板的寬度為4.0111-4.4111，所述第二主梁頂板的厚度為36mm-40mm，所述第二主梁底板的寬度為2.4m-3.8m，所述第二主梁底板的厚度為36_-40_，所述第二主梁直腹板和所述第二主梁斜腹板的厚度均為14mm-20mm;所述第三主梁的高度為0.5m_l.5m，所述第三主梁頂板的寬度為3.0m-3.2m，所述第三主梁頂板的厚度為36mm-40mm，所述第三主梁底板的寬度為1.0m-2.3m，所述第三主梁底板的厚度為36mm-40mm，所述第三主梁直腹板和所述第三主梁斜腹板的厚度均為14mm-20mm。三道主梁的頂板、底板及腹板的厚度相對(duì)于常規(guī)鋼結(jié)構(gòu)