一种多塔连跨斜拉桥.pdf

本发明公开了一种多塔连跨斜拉桥，该多塔连跨斜拉桥包括N个依次连接的连跨，其中每个连跨包括一个主梁、个桥塔、多条连接桥塔和主梁的斜拉索，N和M均为自然数，且N≥2，M≥3。在每个连跨，主梁为连续结构，在相邻连跨之间设置能够释放主梁纵向相对线位移的刚性铰，以解决长主梁温度效应问题；与刚性铰相邻的桥塔为四塔腿花瓶型结构，以提高桥梁竖向刚度、减小桥塔基础规模；中间桥塔设置纵向和横向弹性约束装置、横向动力阻尼装置，其余桥塔设置纵向和横向动力阻尼装置、横向弹性约束装置，以改善桥梁的纵横向静动力受力性能。本发明能有效提高多塔斜拉桥的竖向刚度和静动力受力性能，减小基础规模，经济性好。

1.  一种多塔连跨斜拉桥，其特征在于，该多塔连跨斜拉桥包括N个 依次连接的连跨，其中每个连跨包括一个主梁、M个桥塔、多条连接桥塔 和主梁的斜拉索，N和M均为自然数，且N≥2，M≥3；
在每个连跨内，主梁为连续结构，在相邻连跨之间设置能够释放主梁 纵向相对线位移的刚性铰，以解决长主梁温度效应问题；
与刚性铰相邻的桥塔为四塔腿花瓶型结构，以提高桥梁竖向刚度、减 小桥塔基础规模和增加景观效果；
中间桥塔设置纵向和横向弹性约束装置、横向动力阻尼装置，其余桥 塔设置纵向和横向动力阻尼装置、横向弹性约束装置，以改善桥梁的纵横 向静动力受力性能。

2.  根据权利要求1所述的多塔连跨斜拉桥，其特征在于，所述每个 连跨内的中间桥塔和四塔腿花瓶型桥塔，其下塔柱均采用钢-混凝土组合结 构，以增强桥塔的承载能力。

一种多塔连跨斜拉桥
技术领域
本发明涉及桥梁工程技术领域，具体涉及一种多塔连跨斜拉桥。
背景技术
多塔斜拉桥的跨越能力大，在跨越深山峡谷、江河海湾的桥梁方案中 有很强的竞争力。在多塔斜拉桥中，多采用三塔斜拉桥方案，如意大利梅 兹卡拉大桥、香港汀九大桥、岳阳洞庭湖大桥、夷陵长江大桥、滨洲黄河 大桥、武汉二七长江大桥、韩国世丰大桥、苏格兰福斯大桥等。此外，世 界上也修建了一些桥塔数量更多的多塔斜拉桥，如希腊里翁·安蒂里翁大桥 为四塔斜拉桥、我国嘉绍大桥为六塔斜拉桥、法国米约大桥为七塔斜拉桥。 目前，一些总长更长、跨径更大的多塔斜拉桥正在进行规划研究，如琼州 海峡大桥等。
对于三塔斜拉桥，通常采用较高的中塔、边跨设置辅助墩、中塔与主 梁固结、主跨跨中区段设置交叉索等方式来提高大桥的刚度，如意大利梅 兹卡拉大桥、香港汀九大桥、岳阳洞庭湖大桥、夷陵长江大桥、滨洲黄河 大桥、武汉二七长江大桥、韩国世丰大桥、苏格兰福斯大桥等。
对于一些桥塔数量更多的多塔斜拉桥，希腊里翁·安蒂里翁大桥的四个 桥塔均采用了刚度较大的桥塔，并采用加筋土隔震基础来应对强震产生的 基础错位和震动冲击。法国米约大桥的七个桥塔设置于山谷之中，桥面以 下桥塔的墩柱采用双薄壁墩以适应纵向变形的需要；采用塔梁固结、桥塔 处主梁设置双排支座，以提高主梁刚度，改善上塔柱的受力。我国嘉绍大 桥总长2680m，为世界上最长的多塔斜拉桥，其在全桥跨中设置刚性铰， 以减缓温度效应对长跨桥梁变形的影响，桥塔与主梁间设双排支座，二者 之间采用半飘浮体系。
对于总长更大、跨度更大的多塔斜拉桥，其与常规多塔斜拉桥相比， 桥梁结构的刚度更柔，在温度、大风、强震等静动力荷载作用下的静动力 响应更大。为了有效提高超长、大跨多塔斜拉桥的结构刚度，有效控制大 桥的静动力响应，减小桥塔的基础规模，必须尽快研发合理的结构体系， 为超长、大跨多塔斜拉桥建设提供技术支撑。
发明内容
(一)要解决的技术问题
有鉴于此，本发明的主要目的是提供一种多塔连跨斜拉桥，以有效提 高桥梁的结构刚度，控制桥梁结构的静动力响应，并减小桥塔基础的规模。
(二)技术方案
为达到上述目的，本发明提供了一种多塔连跨斜拉桥，该多塔连跨斜 拉桥包括N个依次连接的连跨，其中每个连跨包括一个主梁、M个桥塔、 多条连接桥塔和主梁的斜拉索，N和M均为自然数，且N≥2，M≥3；在每 个连跨内，主梁为连续结构，在相邻连跨之间设置能够释放主梁纵向相对 线位移的刚性铰，以解决长主梁温度效应问题；与刚性铰相邻的桥塔为四 塔腿花瓶型结构，以提高桥梁竖向刚度、减小桥塔基础规模和增加景观效 果；中间桥塔设置纵向和横向弹性约束装置、横向动力阻尼装置，其余桥 塔设置纵向和横向动力阻尼装置、横向弹性约束装置，以改善桥梁的纵横 向静动力受力性能。
上述方案中，所述每个连跨内的中间桥塔和四塔腿花瓶型桥塔，其下 塔柱均采用钢-混凝土组合结构，以增强桥塔的承载能力。
(三)有益效果
从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：
1、本发明提供的多塔连跨斜拉桥，主梁在每个连跨内为连续结构， 在相邻连跨之间设置能够释放主梁纵向相对线位移的刚性铰，可以合理解 决长主梁温度效应问题。
2、本发明提供的多塔连跨斜拉桥，每个连跨内与刚性铰相邻的桥塔 为四塔腿花瓶型结构，以提高桥梁竖向刚度、减小桥塔基础规模和增加景 观效果。同时，桥塔的下塔柱均采用钢-混凝土组合结构，能够大大提高桥 塔下塔柱的承载能力，节约了工程成本。
3、本发明提供的多塔连跨斜拉桥，通过合理设置纵横向的弹性约束 和动力阻尼装置，有效控制结构在静动力作用下的位移和内力响应，确保 结构的安全性和舒适性。
附图说明
图1是依照本发明实施例的一种9塔3连跨斜拉桥的轴测图；
图2是依照本发明实施例的一种9塔3连跨斜拉桥的正视图；
图3是依照本发明实施例的四塔腿花瓶型桥塔与主梁纵横向约束的 示意图；
图4是依照本发明实施例的中间桥塔与主梁纵横向约束的示意图。
附图标记：边塔1；中间桥塔2；四塔腿花瓶型桥塔3；斜拉索4；主 梁5；刚性铰6；纵向弹性约束装置11；纵向动力阻尼装置12；横向弹性 约束装置13；横向动力阻尼装置14。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实 施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
本发明提供了一种多塔连跨斜拉桥，该多塔连跨斜拉桥包括N个依次 连接的连跨，其中每个连跨包括一个主梁5、M个桥塔、多条连接桥塔和 主梁的斜拉索4，N和M均为自然数，且N≥2，M≥3；在每个连跨内，主 梁5为连续结构，在相邻连跨之间设置能够释放主梁5纵向相对线位移的 刚性铰6，以解决长主梁5的温度效应问题；与刚性铰6相邻的桥塔为四 塔腿花瓶型桥塔3，以提高桥梁竖向刚度、减小桥塔基础规模和增加景观 效果；中间桥塔2设置有纵向弹性约束装置11、横向弹性约束装置13和 横向动力阻尼装置14，其余位置的桥塔设置有纵向动力阻尼装置12、横 向弹性约束装置13和横向动力阻尼装置14，以改善桥梁的纵横向静动力 受力性能。
其中，每个连跨内的中间桥塔和四塔腿花瓶型桥塔，其下塔柱均采用 钢-混凝土组合结构，以增强桥塔的承载能力。
如图1和图2所示，图1是依照本发明实施例的一种9塔3连跨斜拉 桥的轴测图，图2是依照本发明实施例的一种9塔3连跨斜拉桥的正视图， 在本实施例中，该多塔连跨斜拉桥包括三个依次连接的连跨，其中每个连 跨包括一个主梁5、三个桥塔和多条斜拉索4，位于该9塔3连跨斜拉桥 两端的桥塔又称为边塔1。
图1和图2所示的9塔3连跨斜拉桥，主梁5在每个连跨内为连续结 构，在相邻连跨之间设置能够释放主梁5纵向相对线位移、约束主梁转角 和剪切位移的刚性铰6，以合理解决长主梁5温度效应问题。每个连跨内， 与刚性铰6相邻的桥塔为四塔腿花瓶型桥塔3，其余桥塔采用两塔腿花瓶 型结构，以提高桥梁竖向刚度、减小桥塔基础规模和增加景观效果；每个 连跨内的中间桥塔和四塔腿花瓶型桥塔，其下塔柱均采用钢-混凝土组合结 构，以增强桥塔的承载能力。在每一连跨内，中间位置的桥塔(即中间桥 塔2)设置有纵向弹性约束装置11、横向弹性约束装置13和横向动力阻 尼装置14，如图4所示，其余位置的桥塔(即边塔1和四塔腿花瓶型桥塔 3)设置有纵向动力阻尼装置12、横向弹性约束装置13和横向动力阻尼装 置14，如图3所示，以改善桥梁的纵横向静动力受力性能。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行 了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而 已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。