專利名稱：拱梁間為部分剛性連接形式的中承式系桿拱橋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種中承式系桿拱橋結(jié)構(gòu)，特別是其拱梁間采用部分剛性連接形式的中承式系桿拱橋。
背景技術(shù)：
中承式系桿拱橋中，拱梁連接方式是一個關(guān) 鍵構(gòu)造。拱梁連接方式反應(yīng)了主梁梁端邊界約束的強(qiáng)弱，決定了梁上荷載包括列車活載、制動力、溫度力和傳力的途徑。目前在國內(nèi)，中承式系桿拱橋的拱梁的連接方式有以下幾種(I)在拱梁交接處拱肋間設(shè)置橫梁，主梁與橫梁通過固定支座連接，而另一側(cè)則用活動支座連接；(2)同樣在拱梁交接處設(shè)置橫梁，兩側(cè)主梁與橫梁通過大噸位阻尼裝置連接，同時增設(shè)防止橋面縱向漂移的軟約束。作法⑴有如下缺點(diǎn)a、溫度力作用下，采用活動支座連接的一側(cè)，主梁在拱梁交接處與拱肋相對順橋向位移過大，使得連接主梁的短剛性吊桿產(chǎn)生較大順橋向彎矩；b、活載作用下，采用活動支座連接主梁和拱肋間橫梁的一側(cè)，使得連接主梁的短剛性短吊桿產(chǎn)生較大順橋向彎矩，增大了該側(cè)吊桿疲勞破壞的概率；C、列車制動力作用下，將較大的水平制動力傳遞給單側(cè)拱肋，造成單側(cè)拱肋受力過大。作法(2)雖對上述缺陷雖然有所改進(jìn)，理論上解決了制動力的傳力問題，但是依然存在下述缺點(diǎn)列車活載作用下短吊桿順橋向彎矩較大，吊桿疲勞問題仍未能很好解決。由于上述問題的存在，特別是短吊桿受力的問題較難解決，導(dǎo)致一些中承式拱橋出現(xiàn)了短吊桿斷裂，甚至橋面垮塌的事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)狀，旨在提供一種可增強(qiáng)主梁外部約束條件，限制主梁的順橋向位移，減小短剛性吊桿的順橋向彎矩，降低短吊桿疲勞破壞的拱梁間為部分剛性連接形式的中承式系桿拱橋。本發(fā)明的目的的實現(xiàn)方式為，拱梁為部分剛性連接形式的中承式系桿拱橋，拱肋與橋面系鋼箱邊主梁橫向通過鏈桿固結(jié)，橋面系鋼箱邊主梁豎向與拱肋通過剛性吊桿連接，橋面系為縱橫梁結(jié)構(gòu)，縱向為鋼箱邊主梁，位于拱肋平面內(nèi)，吊桿采用剛性吊桿。本發(fā)明通過拱梁間部分剛性連接的方式，增強(qiáng)了橋面系鋼箱邊主梁外部約束條件，限制了主梁的順橋向位移，減小了短剛性吊桿的順橋向彎矩，降低了短剛性吊桿疲勞破壞的概率。本技術(shù)方案所采用的主要原理是將拱肋與橋面系邊主梁通過鏈桿固結(jié)，由于拱肋剛度較大，而鋼箱邊主梁剛度相對較小，鋼箱邊主梁的內(nèi)力并不會對拱肋造成較大影響。而拱肋對鋼箱邊主梁的約束使得主梁縱向水平位移得到限制，降低了短剛性吊桿在溫度力、活載作用下的彎矩，減小了其疲勞應(yīng)力幅；同時制動力也有了可靠的傳力途徑。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)如下I、通過改變通常情況下的拱肋與主梁的連接方式加強(qiáng)了拱橋的整體性，使結(jié)構(gòu)傳力途徑簡單明確；2、加強(qiáng)了拱肋對橋面的約束，限制了橋 面系順橋向位移，減小了溫度影響下短剛性吊桿的應(yīng)力，降低了活載作用下短剛性吊桿的應(yīng)力幅值，改善了其疲勞性能，提高了結(jié)構(gòu)使用壽命；3、可避免設(shè)置大噸位阻尼裝置；4、結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，便于施工與維修；


圖I為拱梁間部分剛性連接的本發(fā)明結(jié)構(gòu)平面示意圖，圖2為拱梁間部分剛性連接的本發(fā)明結(jié)構(gòu)立面示意圖，圖3為拱肋與橋面系鋼箱邊主梁間采用鏈桿連接示意圖，圖4為鐵路橋面系統(tǒng)斷面圖。
具體實施例方式參照圖1、2、3，拱肋I與橋面系鋼箱邊主梁2橫向通過鏈桿3固結(jié)，橋面系邊主梁豎向與拱肋通過剛性吊桿4連接，橋面系為縱橫梁結(jié)構(gòu)，縱向為鋼箱邊主梁，位于拱肋平面內(nèi)，吊桿采用剛性吊桿。拱肋I、橋面系鋼箱邊主梁2、鏈桿3、剛性吊桿4截面為鋼箱截面。拱肋I與橋面系鋼箱邊主梁2橫向通過鏈桿3固結(jié)，由于拱肋剛度較大，而橋面系鋼箱邊主梁剛度相對較小，鋼箱邊主梁的內(nèi)力并不會對拱肋造成較大影響。而拱肋對鋼箱邊主梁的約束使得其縱向水平位移得到限制，降低了短剛性吊桿在溫度力、活載作用下的彎矩，減小了其疲勞應(yīng)力幅；同時制動力也有了可靠的傳力途徑。橋面系為縱橫梁結(jié)構(gòu)，縱向為鋼箱邊主梁，位于拱肋平面內(nèi)。橋面系鋼箱邊主梁為主梁形式的鐵路橋面系統(tǒng)如圖4所示。參照圖1，鐵路橋面在拱肋處鋼箱邊主梁間距由跨中的28. 5m減小為端部的23. 5m。為了實現(xiàn)拱梁的部分剛性連接，將拱肋處未變窄的鋼箱邊主梁設(shè)外伸接頭與鏈桿3固結(jié)，鏈桿3另一端與拱肋外伸接頭固結(jié)，通過鏈桿實現(xiàn)拱梁的部分剛性連接。鋼箱邊主梁與拱肋如果在施工中過早地形成部分剛性連接，鏈桿會承受后期橋面荷載，增大鏈桿應(yīng)力，降低鏈桿安全儲備。為了充分發(fā)揮本發(fā)明所述構(gòu)造結(jié)構(gòu)安全的優(yōu)勢，在橋梁主體結(jié)構(gòu)基本施工完畢后，再將鋼箱邊主梁2與拱肋I通過鏈桿3固結(jié)。在制作和施工時，鏈桿制作成栓接桿件。施工過程中，先完成拱橋主體構(gòu)件的施工，最后才將鏈桿拼接到位，這樣能充分發(fā)揮鏈桿在后期運(yùn)營階段的作用，確保結(jié)構(gòu)安全。以上所述僅為本發(fā)明的較佳具體實施例，并非用來局限本發(fā)明專利范圍，凡運(yùn)用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變化，均同理包含于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.拱梁間為部分剛性連接形式的中承式系桿拱橋，其特征在于拱肋與橋面系鋼箱邊主梁橫向通過鏈桿固結(jié)，橋面系鋼箱邊主梁豎向與拱肋通過剛性吊桿連接，橋面系為縱橫梁結(jié)構(gòu)，縱向為鋼箱邊主梁，位于拱肋平面內(nèi)，吊桿采用剛性吊桿。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的拱梁間為部分剛性連接形式的中承式系桿拱橋，其特征在于拱肋和鋼箱邊主梁用鏈桿連接，拱肋連接處設(shè)外伸接頭連接鏈桿，鋼箱邊主梁外伸接頭與鏈桿連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的拱梁為部分剛性連接形式的中承式系桿拱橋，其特征在于鏈桿(3)為栓接桿件。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的拱梁為部分剛性連接形式的中承式系桿拱橋，其特征在于拱肋(I)、橋面系鋼箱邊主梁(2)、鏈桿(3)、剛性吊桿(4)截面為鋼箱截面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種拱梁間為部分剛性連接形式的中承式系桿拱橋。拱肋與橋面系鋼箱邊主梁橫向通過鏈桿固結(jié)，橋面系鋼箱邊主梁豎向與拱肋通過剛性吊桿連接，橋面系為縱橫梁結(jié)構(gòu)，縱向為鋼箱邊主梁，位于拱肋平面內(nèi)，吊桿采用剛性吊桿。本發(fā)明通過拱梁間部分剛性連接的方式，加強(qiáng)了拱肋對橋面的約束，提高了拱橋的整體性，使結(jié)構(gòu)傳力途徑簡單明確。同時限制了橋面系順橋向的位移，減小了溫度作用下剛性吊桿的應(yīng)力，降低了活載作用下短剛性吊桿的應(yīng)力幅值，改善了其疲勞性能，使用壽命長；可避免設(shè)置大噸位阻尼裝置；結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，便于施工與維修。
文檔編號E01D4/00GK102677582SQ20111042403
公開日2012年9月19日 申請日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者梅新詠, 王志, 王碧波, 王陽, 肖德存, 蘇楊, 謝波, 謝瑞杰, 郭子俊 申請人:中鐵大橋勘測設(shè)計院集團(tuán)有限公司, 中鐵大橋局股份有限公司