下弦曲線變化的變桁高鋼桁連續(xù)梁的制作方法
【專利摘要】下弦曲線變化的變桁高鋼桁連續(xù)梁，以有效解決上下空間同時(shí)受到限制的大跨度橋梁的設(shè)計(jì)難題。由左側(cè)主桁、右側(cè)主桁、橫聯(lián)和橋面系構(gòu)成，左側(cè)主桁、右側(cè)主桁由上弦桿、下弦桿和布設(shè)于相鄰節(jié)點(diǎn)之間的腹桿構(gòu)成。所述左側(cè)主桁、右側(cè)主桁的上弦桿的線型為直線；下弦桿線型由直線段、過(guò)渡段和曲線段構(gòu)成，曲線段為向下延伸的二次拋物線；所述橋面系為由橫梁和縱梁構(gòu)成的，縱梁全橋連續(xù)，曲線段橫梁為由橫梁、加勁橫桿和加勁斜桿構(gòu)成的加勁橫梁。
【專利說(shuō)明】
下弦曲線變化的變桁高鋼桁連續(xù)梁
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及橋梁，特別涉及一種下弦曲線變化的變高度鋼桁連續(xù)梁。
【背景技術(shù)】
[0002]新建鐵路成都至貴陽(yáng)線樂(lè)山至貴陽(yáng)段起于樂(lè)山站，止于貴陽(yáng)北站，含樂(lè)山地區(qū)、貴陽(yáng)樞紐相關(guān)配套工程。其中樂(lè)山至貴陽(yáng)東正線建筑長(zhǎng)度519.363km。本線為高速客運(yùn)專線，速度目標(biāo)值為250km/h。菜壩岷江特大橋?yàn)槌少F線“五橋一隧”中的一座，橫跨岷江。本橋系通航、機(jī)場(chǎng)等因素控制設(shè)計(jì)。岷江航道等級(jí)為ΙΠ-(3)，最高通航水位283.82m，凈高18m，凈寬200m;航空限高為332.2m，二者高差僅48.38m。因此菜壩岷江特大橋的設(shè)計(jì)不僅受岷江最高通航水位凈空限制，而且受宜賓菜壩機(jī)場(chǎng)航空限高的控制。在如此小的空間，采用斜拉橋、拱橋等橋式方案均不滿足限界要求，因此只能采用梁式橋方案。由于主跨達(dá)224m，所以采用鋼桁梁橋式最為適合。
[0003]目前國(guó)內(nèi)已建成連續(xù)鋼桁梁橋跨度均在200m以下，主桁形式除東新贛江大橋外，其余橋梁均為平行弦或平行弦加勁桁式。平行弦結(jié)構(gòu)型式只適合于較小跨徑的鋼桁梁，平行弦加勁型式跨度可以較大，但是受到凈空限制，加勁范圍很小，所以平行弦和平弦弦加勁型式都不適用于本橋。由于不僅收到通航凈空限制，還受到航空高程限制，所以采用如東新贛江橋這種上弦曲線變化的鋼桁梁也不適用。
[0004]傳統(tǒng)的鐵路鋼橋的橋面系有正交異性橋面板，縱橫梁結(jié)構(gòu)體系。其中，正交異性橋面板用鋼量較大，疲勞強(qiáng)度較低，且與下弦曲線變化的變桁高鋼桁梁無(wú)法有效連接;傳統(tǒng)的縱橫梁結(jié)構(gòu)體系中橫梁為工字型，縱梁每隔幾個(gè)節(jié)間設(shè)一個(gè)斷縫，斷縫間設(shè)伸縮縱梁，但是對(duì)于大跨度鋼橋，橫梁面外彎曲較大，工字型橫梁不滿足受力要求。由于縱梁斷開(kāi)設(shè)置伸縮縱梁，在列車荷載作用下伸縮縱梁處將產(chǎn)生較大沖擊，對(duì)縱梁的疲勞、列車的平穩(wěn)性及旅客的舒適性都有不利的影響；同時(shí)，伸縮縱梁構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜，對(duì)制造、施工會(huì)增加一定難度，也會(huì)增加養(yǎng)護(hù)工作量。為解決此類問(wèn)題，迫切的需要研究一種新型的縱橫梁橋面系。
[0005]綜上，常規(guī)的鋼桁梁結(jié)構(gòu)型式和橋面系都不滿足新型橋梁的設(shè)計(jì)要求，所以迫切的需要研究一種新型結(jié)構(gòu)型式的鋼桁連續(xù)梁。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種下弦曲線變化的變桁高鋼桁連續(xù)梁，以有效解決上下空間同時(shí)受到限制的大跨度橋梁的設(shè)計(jì)難題。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下:
[0008]本發(fā)明的下弦曲線變化的變桁高鋼桁連續(xù)梁由左側(cè)主桁、右側(cè)主桁、橫聯(lián)和橋面系構(gòu)成，左側(cè)主桁、右側(cè)主桁由上弦桿、下弦桿和布設(shè)于相鄰節(jié)點(diǎn)之間的腹桿構(gòu)成，其特征是:所述左側(cè)主桁、右側(cè)主桁的上弦桿的線型為直線；下弦桿線型由直線段、過(guò)渡段和曲線段構(gòu)成，曲線段為向下延伸的二次拋物線;所述橋面系為由橫梁和縱梁構(gòu)成的，縱梁全橋連續(xù)，曲線段橫梁為由橫梁、加勁橫桿和加勁斜桿構(gòu)成的加勁橫梁。
[0009]本發(fā)明的有益效果是，結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，采用下弦曲線變化的變桁高鋼桁連續(xù)梁，有效解決了上下空間同時(shí)受到限制的大跨度橋梁的設(shè)計(jì)難題;受力合理，鋼桁梁結(jié)構(gòu)型式和彎矩圖吻合，使得結(jié)構(gòu)受力均勻，剛度大，能夠滿足高速列車行車的需要;箱型橫梁截面能夠有效抵抗面外彎矩;加勁橫梁相當(dāng)于提高了橫梁高度，可以減小豎腹桿的面外彎矩;變高段縱梁處于結(jié)構(gòu)的型心附近，所以為縱梁連續(xù)提供了條件，連續(xù)縱梁結(jié)構(gòu)省去了伸縮縱梁結(jié)構(gòu)，構(gòu)造簡(jiǎn)單且易于運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)，并對(duì)列車運(yùn)行的平穩(wěn)性和旅客的舒適性有很好的作用；可有效節(jié)省橋梁建設(shè)投資，在滿足各項(xiàng)指標(biāo)的前提下，最大程度的節(jié)省了鋼材，減少了投資。
【附圖說(shuō)明】
[0010]本說(shuō)明書包括如下四幅附圖:
[0011]圖1是本發(fā)明下弦曲線變化的變桁高鋼桁連續(xù)梁的立面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是本發(fā)明下弦曲線變化的變桁高鋼桁連續(xù)梁直線段的斷面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3是本發(fā)明下弦曲線變化的變桁高鋼桁連續(xù)梁曲線段的斷面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖4是本發(fā)明下弦曲線變化的變桁高鋼桁連續(xù)梁的縱橫梁結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中構(gòu)件及所對(duì)應(yīng)的標(biāo)記:上弦桿1、下弦桿2、直線段21、過(guò)渡段22、曲線段23、豎腹桿3、斜腹桿4、橫梁6、縱梁7、上橫桿81、斜桿82、下橫桿83，加勁橫桿84、加勁斜桿85。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0017]參照?qǐng)D1、圖2及圖3，本發(fā)明的下弦曲線變化的變桁高鋼桁連續(xù)梁的縱橫梁結(jié)構(gòu)，由左側(cè)主桁、右側(cè)主桁、橫聯(lián)和橋面系構(gòu)成。參照?qǐng)D1，左側(cè)主桁、右側(cè)主桁由上弦桿1、下弦桿2、豎腹桿3和斜腹桿4構(gòu)成。所述左側(cè)主桁、右側(cè)主桁的上弦桿I的線型為直線，下弦桿2線型由沿其豎向中心線對(duì)稱的左側(cè)線型、右側(cè)線型構(gòu)成，左側(cè)線型、右側(cè)線型由直線段21、過(guò)渡段22和曲線段23構(gòu)成，其中曲線段23為向下延伸的二次拋物線。所述橋面系為由橫梁6和縱梁7構(gòu)成，縱梁7全橋連續(xù)，不設(shè)斷縫。參照?qǐng)D3，曲線段23橫梁為由橫梁6、加勁橫桿84和加勁斜桿85構(gòu)成的加勁橫梁。
[0018]參照?qǐng)D1，所述直線段21、過(guò)渡段22內(nèi)，各桁架由豎腹桿3、斜腹桿4構(gòu)成N字型桁架。所述曲線段23內(nèi)，各桁架由豎腹桿3、斜腹桿4構(gòu)成K字型桁架。參照?qǐng)D2和圖3，所述橫聯(lián)由上橫桿81、斜桿82和下橫桿83構(gòu)成，上橫桿81的兩端分別與左側(cè)主桁、右側(cè)主桁的上弦桿I對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)固定連接，下橫桿83的兩端分別與左側(cè)主桁、右側(cè)主桁上對(duì)應(yīng)的豎腹桿3固定連接，斜桿82于相鄰兩節(jié)點(diǎn)之間布設(shè)成雙X型。
[0019]參照?qǐng)D3，所述曲線段23內(nèi)，于橫梁6下設(shè)置由加勁橫桿84、加勁斜桿85構(gòu)成的加勁橫梁，加勁橫桿84的兩端分別與左側(cè)主桁、右側(cè)主桁的下弦桿2對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)固定連接，加勁斜桿85于相鄰兩節(jié)點(diǎn)之間呈V型布設(shè)。橋面系采用縱橫梁結(jié)構(gòu)體系，且縱梁全橋連續(xù)，橫梁采用普通箱型橫梁及加勁箱型橫梁的結(jié)構(gòu)型式。成功解決了大跨度鋼桁梁橋面系的設(shè)計(jì)難題。
[0020]以上所述只是用圖解說(shuō)明本發(fā)明型的一些原理，并非是要將本發(fā)明局限在所示和所述的具體結(jié)構(gòu)和適用范圍內(nèi)，故凡是所有可能被利用的相應(yīng)修改以及等同物，均屬于本發(fā)明型所申請(qǐng)的專利范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.下弦曲線變化的變桁高鋼桁連續(xù)梁，由左側(cè)主桁、右側(cè)主桁、橫聯(lián)和橋面系構(gòu)成，左側(cè)主桁、右側(cè)主桁由上弦桿(I)、下弦桿(2)、豎腹桿(3)和斜腹桿(4)構(gòu)成，其特征是:所述左側(cè)主桁、右側(cè)主桁的上弦桿(I)的線型為直線，下弦桿(2)線型由沿其豎向中心線對(duì)稱的左側(cè)線型、右側(cè)線型構(gòu)成，左側(cè)線型、右側(cè)線型由直線段(21)、過(guò)渡段(22)和曲線段(23)構(gòu)成，曲線段(23)為向下延伸的二次拋物線;所述橋面系為橫梁(6)和縱梁(7)構(gòu)成，縱梁(7)全橋連續(xù)，曲線段(23)橫梁為由橫梁(6)、加勁橫桿(84)和加勁斜桿(85)構(gòu)成的加勁橫梁。2.如權(quán)利要求1所述下弦曲線變化的變桁高鋼桁連續(xù)梁，其特征是:所述直線段(21)、過(guò)渡段(22)內(nèi)，各桁架由豎腹桿(3)、斜腹桿(4)構(gòu)成N字型桁架;所述曲線段(23)內(nèi)，各架由豎腹桿(3)、斜腹桿(4)構(gòu)成K字型桁架。3.如權(quán)利要求2所述下弦曲線變化的變桁高鋼桁連續(xù)梁的，其特征是:所述橫聯(lián)由上橫桿(81)、斜桿(82)和下橫桿(83)構(gòu)成，上橫桿(81)的兩端分別與左側(cè)主桁、右側(cè)主桁的上弦桿(I)對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)固定連接，下橫桿(83)的兩端分別與左側(cè)主桁、右側(cè)主桁上對(duì)應(yīng)的豎腹桿(3)固定連接，斜桿(82)于相鄰兩節(jié)點(diǎn)之間布設(shè)成雙X型。4.如權(quán)利要求1所述下弦曲線變化的變桁高鋼桁連續(xù)梁，其特征是:所述曲線段(23)內(nèi)，于橫梁(6)下設(shè)置由加勁橫桿(84)、加勁斜桿(85)構(gòu)成的加勁結(jié)構(gòu)，加勁橫桿(84)的兩端分別與左側(cè)主桁、右側(cè)主桁的下弦桿(2)對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)固定連接，加勁斜桿(85)于相鄰兩節(jié)點(diǎn)之間呈V型布設(shè)。
【文檔編號(hào)】E01D6/00GK105862564SQ201610173533
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年3月24日
【發(fā)明人】鄢勇, 向律楷, 陳建峰, 袁明, 馬庭林, 李銳, 滕炳杰, 張志勇, 郭占元, 袁蔚
【申請(qǐng)人】中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司