V型刚构拱组合桥.pdf

一种V形刚构拱组合桥，包含主拱肋(1)、吊杆(2)、主梁(3)和主桥墩(6)，主拱肋与主梁(3)之间用吊杆(2)连接，其特征是所述主梁通过V形刚构件与主桥墩(6)刚性连接，所述主拱肋(1)两端与主梁(3)及V形刚构件上端刚性连接。本实用新型结构是以V形刚构受力为主，辅以拱结构受力的组合结构体系，把V形连续刚构舒展的造型与拱桥流畅的造型和推力平衡的受力特点结合起来，使V形刚构与拱的优点得以充分发挥，具有良好的受力性能、合理的技术经济指标、丰富的景观效果。

1、  V形刚构拱组合桥，包含主拱肋(1)、吊杆(2)、主梁(3)和主桥墩(6)，主拱肋与主梁(3)之间用吊杆(2)连接，其特征是所述主梁通过V形刚构件与主桥墩(6)刚性连接，所述主拱肋(1)两端与主梁(3)及V形刚构件上端刚性连接。

2、  根据权利要求1所述V形刚构拱组合桥，其特征是所述主拱肋(1)为钢管混凝土结构、空钢管结构或钢箱拱结构。

3、  根据权利要求1或2所述V形刚构拱组合桥，其特征是所述V形刚构件由构成V字型的刚构外斜腿(4)和刚构内斜腿(5)组成，所述刚构外斜腿(4)和刚构内斜腿(5)上端与主梁刚性连接，下端与主桥墩(6)刚性连接，所述主拱肋(1)两端与主梁(3)及刚构内斜腿(5)上端刚性连接。

V型刚构拱组合桥
技术领域：
本实用新型涉及桥梁，尤其涉及一种V型刚构拱组合桥。
背景技术：
近年来，大跨度桥梁工程技术有了长足发展，就跨越能力而言，首推悬索桥，其次是斜拉桥和拱桥。悬索桥跨越能力大，一般来说适合于大于600m的桥梁孔跨，但是悬索桥巨大的锚锭及主缆、加劲梁的施工都会使桥梁造价增加，同时悬索桥太柔不适宜铁路桥梁；斜拉桥则需提高梁高、塔高与主跨的比值及增设辅助墩等措施来改善结构刚度；对单一的拱桥而言，钢拱桥钢材用量大，钢管混凝土拱桥为了平衡拱肋推力，需采用较大的系杆。
大跨度的V形连续刚构桥、拱桥，国内外均已建成多座。在公路桥梁中：我国的重庆巫山长江大桥为主跨460m的钢管混凝土中承式拱桥，上海的卢浦大桥为主跨550米的中承式钢箱拱桥；万州长江大桥为主跨420米上承式钢骨架混凝土箱拱桥，福建尤溪洲大桥的主桥为80+120+80m的V型刚构桥，都是目前世界同类型桥梁最大跨度。在铁路桥梁中：我国北盘江大桥为主跨236m的钢管混凝土单线铁路上承式拱桥，在建的宜万铁路落步溪大桥为主跨178m钢骨架混凝土箱拱桥。V形刚构桥在铁路上应用不多，且跨度较小，如长荆铁路汤永中桥，主跨25m。
为了提高桥梁的跨越能力，增大结构的刚度，丰富桥梁景观效果，国内外修建一些有特点的组合结构桥梁。如上海轻轨明珠线漕溪路立交桥，为主跨128m的连续梁与下承式拱组合桥，京九铁路九江长江大桥主桥为180m+216m+180m连续钢桁梁柔性拱，在建的宜万铁路宜昌长江大桥主桥为130m+2×275m+130m连续刚构梁柔性拱。公路上梁拱组合桥梁较多，跨度多在50m～150m之间。国内外修建的组合桥多为梁拱组合桥式结构，将V型刚构桥与拱桥二者相组合的桥梁结构，目前尚未见有相关研究报导。
发明内容：
本实用新型的目的是为了将轻盈的V形刚构桥和古典的拱桥有机结合组成一种新型的V形刚构拱组合桥，使其具有良好的受力性能、合理的技术经济指标、丰富的景观效果。
为实现上述目的，本实用新型桥型采用如下技术方案：V形刚构拱组合桥，包含主拱肋1、吊杆2、主梁3和主桥墩6，主拱肋与主梁3之间用吊杆2连接，其特征是所述主梁通过V形刚构件与主桥墩6刚性连接，所述主拱肋1两端与主梁3及V形刚构件上端刚性连接。
在上述方案中，所述主拱肋1可以为钢管混凝土结构、空钢管结构或钢箱拱结构。
上述V形刚构件由构成V字型的刚构外斜腿4和刚构内斜腿5组成，所述刚构外斜腿4和刚构内斜腿5上端与主梁刚性连接，下端与主桥墩6刚性连接，所述主拱肋1两端与主梁3及刚构内斜腿5上端刚性连接。
本实用新型所述V形刚构拱组合桥是以V形刚构件受力为主，辅以拱受力的组合结构体系，它将V形连续刚构舒展的造型与拱桥流畅的造型和推力平衡的受力特点结合起来，使V形刚构与拱的优点得以充分发挥，具有良好的受力性能、合理的技术经济指标、丰富的景观效果。
本实用新型通过主梁、V形刚构件和主拱肋的刚性连接，将V形刚构和拱组成一个整体结构，吊杆连接主拱肋与主梁，通过吊杆将梁的部分荷载传递至主拱肋，使梁、拱共同承受桥面竖向荷载；主拱肋拱脚轴力通过V形刚构件的内斜腿刚性连接，使拱的轴力由内侧斜腿传给主桥墩，V形刚构件的外斜腿的轴力起着平衡拱的推力的作用，改善了主桥墩的受力。
本实用新型施工时充分发挥预应力混凝土V形刚构悬臂施工合拢的优势，V形刚构全桥合拢后，在桥面上支架安装或转体施工主拱肋，有利于在宽阔的江面上建造大跨度拱桥。从结构受力情况看，梁体自重主要由梁部承担，二期恒载及活载由V形刚构和拱共同承担。各自承力的大小受梁、拱的刚度、吊杆的面积大小的影响。一方面，通过拱及吊杆对跨中的加劲作用，可减少V形刚构梁高和边跨跨度，改善了大跨度V形刚构的长期变形和受力状态，可较大幅度地提高结构的跨越能力，具有良好的技术经济性；另一方面，可通过调整V形刚构外斜腿的倾角来平衡拱脚巨大的水平推力，改善主桥墩的受力条件，不需要一般拱桥所必须的系杆。同时V形刚构具有较好的刚度，改善了拱的抗疲劳性、抗震性和稳定性。V型刚构-拱组合结构使V型刚构和拱在受力方面的优点得以充分发挥，具有良好的结构刚度、列车走行性、抗风抗震性及抗疲劳性能和技术经济性，为大跨桥梁结构提供了一种新的发展思路，丰富了桥型结构。
附图说明：
图1是本实用新型结构示意图。
图2是由内、外斜腿构成V形刚构件主视图。
图3是图2左视图。
图4是图2右视图。
具体实施方式：
本实用新型结构主要由主拱肋1、吊杆2、主梁3、刚构外斜腿4、刚构内斜腿5和主桥墩6六部分组成，其中，所述主拱肋1可以选用钢管混凝土结构、空钢管结构或钢箱拱结构。所述主梁3与的刚构外斜腿4和刚构内斜腿5的上端刚性连接，刚构外斜腿4和刚构内斜腿5构成V形，所述主拱肋1两端与主梁3及刚构内斜腿5上端刚性连接。本实用新型所述刚性连接就是固定连接，在此处是指将钢管混凝土结构的主拱肋1先与刚构内斜腿5上端中的钢结构焊接在一起，再用混泥土浇注在一起，或将空钢管结构或钢箱拱结构的主拱肋1与刚构内斜腿5上端中的钢结构焊接在一起。所述主拱肋1与主梁3之间用吊杆2连接。
本实用新型能使V形刚构与拱的优点得以充分发挥，具有良好的受力性能、合理的技术经济指标、丰富的景观效果。