本發(fā)明涉及橋梁橋型方案設(shè)計(jì)領(lǐng)域的半穿式鋼桁梁橋，特別是一種適用于跨度200m以下的Y形分肢的三角形鋼桁梁橋。

背景技術(shù)：
傳統(tǒng)鋼桁梁橋廣泛應(yīng)用于公路、鐵路橋梁建設(shè)中，是一種跨越能力非常強(qiáng)的橋梁結(jié)構(gòu)。半個(gè)多世紀(jì)以來我國修建了大量鋼桁梁橋，該橋型在橋梁鋼結(jié)構(gòu)中占有重要地位。在現(xiàn)今城市橋梁建設(shè)的前提下，建筑的美感顯然非常重要；大跨桁架梁橋由于其結(jié)構(gòu)形式過于經(jīng)典、單一，往往難以對橋梁造型的要求。同時(shí)對于城市中T字形路口，上島道路，征地拆遷受限等特定的建設(shè)條件，常規(guī)鋼桁梁橋難以適用于這些情況，往往需要采用分岔的異形結(jié)構(gòu)?；诮?jīng)典鋼桁梁橋，現(xiàn)提出一種適用于跨度200m以下的，平面造型呈Y字形分肢、立面造型呈三角形的半穿式鋼桁梁橋，即一種鋼桁梁改型；為上述情況下的城市橋梁建設(shè)提供一種較好橋型的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的，在于提供一種適用于跨度200m以下的Y形分肢的三角形鋼桁梁橋，其平面造型呈Y字形分肢，且立面造型呈三角形。本發(fā)明解決其技術(shù)問題的解決方案是：一種Y形分肢的三角形鋼桁梁橋，包括一個(gè)由兩片桁片一通過橫梁和平縱聯(lián)拼接形成橫截面為三角形或開口梯形的桁架一以及兩個(gè)分別由桁片二、橫梁、平縱聯(lián)和邊縱梁拼接后形成橫截面為L形的桁架二，所述桁架一的一端和兩個(gè)桁架二交匯后構(gòu)成的橋梁主梁，桁架一和兩個(gè)所述桁架二的交匯處的頂點(diǎn)為橋梁主梁的桁高最高處，所述橋梁主梁在空間上整體呈一個(gè)三角架，橋梁主梁平面呈Y字形，兩個(gè)所述桁架二拼接成Y字形的橋梁主梁中呈V形的主桁架分肢部分。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述桁片一包括桁片一上弦桿以及桁片一下弦桿，所述桁片一上弦桿和桁片一下弦桿之間布置有桁片一豎桿和桁片一斜桿，所述桁架一中的橫梁和平縱聯(lián)位于兩片桁片一下弦桿之間，所述桁片二包括桁片二上弦桿以及桁片二下弦桿，所述桁片二上弦桿和桁片二下弦桿之間布置有桁片二豎桿和桁片二斜桿，所述桁架二中的橫梁和平縱聯(lián)位于邊縱梁和桁片二下弦桿之間，分別位于兩片桁架二中的邊縱梁呈V形分布在兩片桁架二之間的內(nèi)側(cè)空間，所述橫梁的上端面鋪設(shè)有橋面，所述桁片二下弦桿與其鄰近的桁片一下弦桿對接，所述桁片二上弦桿與其鄰近的桁片一上弦桿對接。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，位于所述桁架一中的橫梁分別與兩片桁片一中的桁片一豎桿共面后構(gòu)成三角形或開口梯形的桁架一鋼架，所述桁架一鋼架通過桁片一上弦桿、桁片一下弦桿及中縱梁連接構(gòu)成桁架一；位于同一個(gè)所述桁架二中的橫梁和桁片二豎桿共面后構(gòu)成L形鋼架，所述L形鋼架通過桁片二上弦桿、桁片二下弦桿及邊縱梁連接構(gòu)成桁架二。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，位于所述桁架一與桁架二的交匯處的兩片桁片一的上部通過桁架間連桿連接。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，兩片所述桁架二中的邊縱梁之間的平面夾角為50~70°，所述桁架一下弦桿和其相鄰的桁架二下弦桿之間的平面夾角為150~160°。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述桁片一下弦桿、桁片一上弦桿、桁片二下弦桿和桁片二上弦桿的橫截面為平行四邊形，所述橫梁、桁片一豎桿、桁片一斜桿、桁片二豎桿和桁片二斜桿的橫截面為箱形截面或H形截面。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述桁架一和兩片桁架二的下端面分別安裝有下部結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的有益效果是：（1）在保證較大跨越能力的前提下，本發(fā)明中橋型橋面以下結(jié)構(gòu)厚度（路面到梁底的厚度）較?。煌瑫r(shí)在空間上是呈分岔結(jié)構(gòu)，對于有凈空限制，以及右進(jìn)右出的上島道路、T字形交叉路口等特殊城市建設(shè)條件，本提案的橋型相對于其他類型梁橋有優(yōu)勢。（2）橋梁主梁采用三腳架式的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)整體剛度大，抗風(fēng)抗震性能好。特別是該橋型用于人行橋梁時(shí)，可以有效避免大跨人行天橋剛度不足的問題。（3）本提案橋型結(jié)構(gòu)形式新穎，造型美觀，可以作為地標(biāo)式建筑有利于提升城市形象。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單說明。顯然，所描述的附圖只是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他設(shè)計(jì)方案和附圖。圖1是本發(fā)明的側(cè)視圖；圖2是本發(fā)明的俯視圖；圖3是A-A向的截面圖；圖4是B-B向的截面圖；圖5是本發(fā)明的三維圖；圖6是桁片一的立面圖；圖7是桁片二的立面圖。具體實(shí)施方式以下將結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進(jìn)行清楚、完整地描述，以充分地理解本發(fā)明的目的、特征和效果。顯然，所描述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的其他實(shí)施例，均屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。另外，文中所提到的所有聯(lián)接/連接關(guān)系，并非單指構(gòu)件直接相接，而是指可根據(jù)具體實(shí)施情況，通過添加或減少聯(lián)接輔件，來組成更優(yōu)的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。參照圖1～圖7，一種Y形分肢的三角形鋼桁梁橋，包括一個(gè)由兩片桁片一14通過橫梁8和平縱聯(lián)4拼接形成橫截面為三角形或開口梯形的桁架一1以及兩個(gè)分別由桁片二24、橫梁8、平縱聯(lián)4和邊縱梁5拼接后形成橫截面為L形的桁架二2，所述桁架一1的一端和兩片桁架二2交匯后構(gòu)成的橋梁主梁，桁架一1和兩片所述桁架二2的交匯處的頂點(diǎn)為橋梁主梁的桁高最高處，所述橋梁主梁在空間上整體呈一個(gè)三角架，橋梁主梁平面呈Y字形，兩片所述桁架二2拼接成Y字形的橋梁主梁中呈V形的主桁架分肢部分。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述桁片一14包括桁片一上弦桿10以及桁片一下弦桿13，所述桁片一上弦桿10和桁片一下弦桿13之間布置有桁片一豎桿12和桁片一斜桿11，所述桁架一1中的橫梁8和平縱聯(lián)4位于兩片桁片一下弦桿13之間，所述桁片二24包括桁片二上弦桿20以及桁片二下弦桿23，所述桁片二上弦桿20和桁片二下弦桿23之間布置有桁片二豎桿22和桁片二斜桿21，所述桁架二2中的橫梁8和平縱聯(lián)4位于邊縱梁5和桁片二下弦桿23之間，分別位于兩片桁架二2中的邊縱梁5呈V形分布在兩片桁架二2之間的內(nèi)側(cè)空間，所述橫梁8的上端面鋪設(shè)有橋面7，所述桁片二下弦桿23與其鄰近的桁片一下弦桿13對接，所述桁片二上弦桿20與其鄰近的桁片一上弦桿10對接。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，位于所述桁架一1中的橫梁8分別與兩片桁片一14中的桁片一豎桿12共面后構(gòu)成三角形或開口梯形的桁架一鋼架，所述桁架一鋼架通過桁片一上弦桿10、桁片一下弦桿13及中縱梁6連接構(gòu)成桁架一1；位于同一個(gè)所述桁架二2中的橫梁8和桁片二豎桿24共面后構(gòu)成L形鋼架，所述L形鋼架通過桁片二上弦桿20、桁片二下弦桿23及邊縱梁5連接構(gòu)成桁架二2。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，位于所述桁架一1與桁架二2的交匯處的兩片桁片一14的上部通過桁架間連桿連接后桁架一1在桁架一1與桁架二2的交匯處成的截面成三角形，桁架一1中其余位置的截面為上端敞口的三角形斷面。在橫斷面上看，兩片桁片一14內(nèi)傾，見附圖4，構(gòu)成三角形或開口梯形斷面；橋面7支撐于橫梁8上，橫梁8與桁片一下弦桿13連接，此段荷載的傳力途徑為：橋面7→橫梁8→桁片一下弦桿13→桁片一14→下部結(jié)構(gòu)。主梁分肢段（見附圖3），橫梁8半懸臂連接到桁片二24上，構(gòu)成一個(gè)L形斷面。此段橫梁8與桁片二豎桿22共面，構(gòu)成一系列大小不一的L形鋼架，這些鋼架則通過桁片二下弦桿23和邊縱梁5連接起來，共同構(gòu)成Y字形的橋梁主梁中呈V形的主桁架分肢部分。此段荷載的傳力途徑為：橋面7→橫梁8→桁片二下弦桿23及邊縱梁5→桁片二24→下部結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，兩片所述桁架二2中的邊縱梁5之間的平面夾角為50~70°，優(yōu)選地，兩片桁架二2中的邊縱梁5之間的平面夾角為60°；所述桁架一1下弦桿和其相鄰的桁架二2下弦桿之間的平面夾角為150~160°，優(yōu)選地，桁架一1下弦桿和其相鄰的桁架二2下弦桿之間的平面夾角為153°。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述桁片一下弦桿13、桁片一上弦桿10、桁片二下弦桿23和桁片二上弦桿20的橫截面為平行四邊形，所述橫梁8、桁片一豎桿12、桁片一斜桿11、桁片二豎桿22和桁片二斜桿21的橫截面為箱形截面或H形截面。本發(fā)明中的橋型結(jié)構(gòu)體系可采用一跨簡支桁梁或兩跨連續(xù)桁梁兩種基本結(jié)構(gòu)體系。此外當(dāng)設(shè)置中墩采用兩跨連續(xù)的結(jié)構(gòu)體系時(shí)，桁片一斜桿11和桁片二斜桿21均為拉桿，進(jìn)而可將其做成拉索結(jié)構(gòu)，并通過調(diào)整索力來優(yōu)化桁架內(nèi)力分布，整橋進(jìn)一步變成桁架-拉索組合體系。這些結(jié)構(gòu)體系各自均有優(yōu)缺點(diǎn)，具體設(shè)計(jì)時(shí)一般綜合考慮工程造價(jià)、結(jié)構(gòu)受力、橋下凈空等多方面因素，綜合比較以確定最優(yōu)結(jié)構(gòu)體系。本提案桁梁桿件截面類型可采用多種形式。除了考慮到外形美觀，弦桿建議采用平行四邊形截面外，其他構(gòu)件可采用箱型、H型或其他形式的截面。主梁構(gòu)件連接方式可采用全焊式的，也可以采用高強(qiáng)螺栓連接。橋面7結(jié)構(gòu)可采用分離式正交異性鋼橋面板、板桁式正交異性鋼橋面板、鋼-砼組合梁的結(jié)構(gòu)形式。具體施工時(shí)，可根據(jù)現(xiàn)場交通運(yùn)輸?shù)葪l件，采用滿堂支架、頂推、懸拼吊裝等多種施工方法施工。為橋梁設(shè)計(jì)、施工人員提供了多樣化的選擇。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述桁架一1和兩片桁架二2的下端面分別安裝有下部結(jié)構(gòu)3。以下是本發(fā)明優(yōu)選的一個(gè)實(shí)施例：該橋?yàn)橐怀鞘械闹猩蠉u道路的橋梁，其主要功能是連接某濱江路與某小島。該橋橋型為Y形分肢的半穿式三角形鋼桁簡支梁橋，在城市側(cè)分岔為兩肢，跨度為155m，桁高0~18m，整橋平面呈“Y字形”，橋面7采用正交異性板鋪設(shè)橋面7，設(shè)計(jì)橋面7寬度為7.8~15.6m（島嶼側(cè)兩車道），4.4m（城市側(cè)的2個(gè)單車道）。主桁采用“N型”桁架，桁架由4片三角形變高的桁片組成，其中兩片桁片一14和兩片桁片二24，桁架節(jié)間長度為8.88m。主桁架分肢部分中兩分肢的夾角為60°，主桁架分肢部分與主桁架未分肢部分下弦桿的交角為153°。三角形桁架頂點(diǎn)到兩支點(diǎn)跨度比例為黃金分割比例1：0.618。桁片一上弦桿10、桁片二上弦桿20、桁片一下弦桿13、桁片二下弦桿23、桁片一豎桿12、桁片二豎桿22、桁片一斜桿11、桁片二斜桿21以及邊縱梁5構(gòu)件采用箱型斷面；平縱聯(lián)4、中縱梁6以及橫梁8采用H型斷面。弦桿采用Q500qENH鋼材，桁片一上弦桿10和桁片二上弦桿20的桿件高1910mm，寬1207mm，為箱梁平行四邊形斷面；截面斜桿夾角與桁片內(nèi)傾夾角一致，均為68.3°，板厚36~54mm。桁片一下弦桿13和桁片二下弦桿23的桿件高2047mm，寬1225mm，為箱梁平行四邊形斷面；弦桿板厚28~50mm。橋梁采用整體式全焊節(jié)點(diǎn)，即每段上、下弦桿即為一預(yù)制節(jié)點(diǎn)，桁片一下弦桿13和桁片二下弦桿23每段長8875mm，桁片一上弦桿10每段長8892mm，桁片二上弦桿20每段長8912mm。桁片一豎桿12和桁片二豎桿22采用Q420qE鋼材，箱型斷面，高1138mm，寬666mm，板厚18mm，豎桿長度3590mm~16966mm。桁片一斜桿11和桁片二斜桿21采用Q420qE鋼材，箱型斷面，高1138mm，寬450mm，板厚18mm，斜桿長度10350mm~19959mm。邊縱梁59采用Q420qE鋼材，箱型斷面，高1599~1687mm，寬888mm，板厚16~24mm，按受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)，每節(jié)段長度8891mm。所有箱型截面桿件的受壓板件均設(shè)置與母板等厚的加勁肋。桁架一1中的橫梁8之間布置有邊縱梁5，其斷面為H型斷面，梁高1471mm，翼緣寬600mm，厚32mm。橫梁8為H型斷面，梁高1299~1617mm，通過梁高變化來設(shè)置橫坡，翼緣寬800mm，厚32mm。平縱聯(lián)4連接中縱梁6與桁片二下弦桿23節(jié)點(diǎn)，采用N行布置。平縱聯(lián)4截面為高500mm，翼緣寬650mm，厚28mm的H型截面。平縱聯(lián)4，中縱梁6和橫梁8均采用Q370qE鋼材。橋面7采用正交異性板橋面，采用U形加勁肋，Q370qE鋼材，橋面板厚度16mm。橋面鋪裝為5.5cm環(huán)氧瀝青砼。橋墩為薄壁板式墩，采用矩形斷面。單排樁基礎(chǔ)，采用鉆（沖）孔灌注樁，樁徑為1.2m。承臺為四樁承臺和八樁承臺。根據(jù)樁徑不同，承臺的厚度隨之不同，樁徑為120cm承臺的厚度為1.6m，樁徑為180cm承臺的厚度為2.4m。樁基采用鉆孔灌注樁或沖孔灌注樁，直徑有120及180cm兩種，單樁承載力分別為4500kN、11000kN。平均樁長約40m。具體實(shí)施步驟如下：（1）采用插打鋼護(hù)筒搭設(shè)施工平臺完成主梁的下部結(jié)構(gòu)3施工。（2）將桁架工廠預(yù)制部分結(jié)構(gòu)運(yùn)至現(xiàn)場臨時(shí)拼裝平臺，進(jìn)行預(yù)制段的現(xiàn)場焊接。（3）橋面架設(shè)吊車行走通道，橋梁鋼結(jié)構(gòu)隨吊車行走從一側(cè)向另一側(cè)順序安裝，同時(shí)在河道中架設(shè)臨時(shí)支撐，臨時(shí)支撐隨著橋梁鋼結(jié)構(gòu)安裝進(jìn)度同步架設(shè)。（4）完成主桁架安裝，現(xiàn)場焊接正交異性鋼橋面板。（5）鋪設(shè)橋面鋪裝，安裝附屬設(shè)施。以上是對本發(fā)明的較佳實(shí)施方式進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出種種的等同變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。