[发明专利]悬梁外锚斜拉桥

说明书

技术领域

本发明属于建筑物领域，涉及斜拉桥，具体涉及一种悬梁外锚斜拉桥。

背景技术

斜拉桥是现代大跨桥梁的重要结构形式，包括索塔，斜拉索，主梁，墩台，每副索塔通过两侧对称的斜拉索连接两侧的主梁，斜拉索有很多条分散主梁给斜拉索的力，每侧主梁受来自一个索塔上的斜拉索的牵拉。虽然可以实现自锚，索塔两侧斜拉索所作用于该索塔的拉力的水平向左和水平向右的两个分力虽然互相抵消，但是索塔所承受的负载主要是主梁，水平力由主梁承受，主梁除支撑在墩台上外，还支撑在斜拉索上，由于单元主梁离索塔越远，受斜拉索的拉力的水平分力就越大，索塔不仅要承受主梁的重量和过往负载的重量，还要承受斜拉索作用于主梁的巨大水平分力，为了增大跨度，提高强度，在工程中首先必然要增加主梁的厚度和索塔的粗度及拉索的条数，导致建桥材料投入费用成本增大；其次限制主梁不能离索塔太远，约束了两索塔之间的跨度和高度，给规划、勘测、设计、索塔基位选择及施工操作带来难度，给河道水力长远开发利用带来不利；还有，当因为意外突发事故导致某单元主梁受到严重损坏时，很难更换该主梁。

发明内容

设计人在社会实践活动中，发现现有斜拉桥存在着一定缺陷，经过调查分析，反复探索，对现有斜拉桥斜拉索牵连方式加以改进，目的在于设计一种悬梁外锚斜拉桥，不仅能够降低桥梁材料成本投入，而且还可以加大索塔之间的跨度和高度。

本发明所采取的技术方案是设计一种悬梁外锚斜拉桥，其结构包括：索塔，斜拉索，主梁，每副索塔有三个塔柱，其中两个边塔柱分别竖立在主梁两侧，中间塔柱固定在这两个塔柱之间的中上部位，每副中部索塔通过斜拉索连接两侧的主梁，其中每段单元主梁分别与相邻两副索塔之间牵连斜拉索，在桥最外端的两副索塔上设置外锚索。

为了进一步提高斜拉强度，增加斜拉索的可靠性，所述每段单元主梁的两侧与相邻两副索塔之间牵连至少三根斜拉索，其中一根牵连在一副索塔的同侧边塔柱上，另两根牵连在另一副索塔的两个塔柱上；同一侧引向同一塔柱的斜拉索所形成的平面与同一侧引向另一塔柱的斜拉索所形成的平面之间的交线宜不在桥梁面上方，这样可以避免斜拉索相互碰撞磨损，从而增加了斜拉索的可靠性和寿命。

本发明采用上述技术方案及措施，对现有斜拉桥的斜拉索牵连方式加以改进后，由于每段单元主梁有来自两副索塔上的斜拉索牵拉，斜拉索作用于单元主梁上的拉力水平分力合力为零，不但每段单元主梁能缩成像横梁一样，能被两边的斜拉索稳定地悬拉在空中称谓悬梁，而且单元主梁段之间相对平稳，相互作用力大幅度减小，可以充分利用构件自身强度，所以主梁只需承受自身重量和过往负载，可以不增加桥梁构件的厚度和重量，甚至可以减少斜拉桥构件特别是主梁的用料和重量，节约建桥材料，在造桥时可不必在桥中心建立临时墩台合拢，便于施工；

由于采用三根斜拉索双向牵拉一单元主梁，能使单元主梁不会摆动，所以提高了桥梁面的稳定性能；

由于采用以上技术措施，在不增加桥梁构件厚度强度的情况下，使用较少的材料还可以加大两副索塔之间的跨度和高度，使桥梁跨度的布设不仅便于索塔基位结合地形地质条件灵活选择，而且利于河道的长远开发利用，如容许高大型船只，多条船只通过。另外当因为意外事故导致某单元主梁受到严重损坏时，可以方便地更换该主梁。

附图说明

图1表示本发明悬梁外锚斜拉桥结构示意图。

具体实施方式

结合附图及实施例，进一步说明本发明悬梁外锚斜拉桥的具体结构，其特征和优点更加清楚。

本发明悬梁外锚斜拉桥的实施例1，参见图1，其结构包括：索塔1，斜拉索2，主梁3，每副中部索塔1通过两侧的斜拉索2连接两侧的主梁3，每段单元主梁3.1分别与相邻两副索塔1、4之间牵连斜拉索，在最外端的两副索塔4上设置外锚索5，用于与桥头的地锚桩(图中未示)连接。

本发明悬梁外锚斜拉桥的实施例2，参见图1，其结构包括：在实施例1的结构中，所述每段单元主梁3.1与相邻两副索塔之间牵连的斜拉索2至少三根，其中一根斜拉索2.2牵连在离该单元主梁较远的一副索塔的同侧边塔柱上，另二根斜拉索2.1分别牵连在离该单元主梁较近的一副索塔的同侧塔柱和该副索塔的中间塔柱上。

本发明悬梁外锚斜拉桥的实施例3，参见图1，其结构包括：在实施例1的结构中，所述单元主梁3.1同一侧引向同一塔柱的斜拉索所形成的平面与同一侧引向另一塔柱的斜拉索所形成的平面之间的交线宜在主梁3下方，或在主梁3内。

本发明悬梁外锚斜拉桥的桥梁板除了可以像传统斜拉桥的桥梁板施工一样用钢筋混凝土浇筑成一个整体或者用钢板焊接成一个整体，也可以将主梁缩成横梁像传统桥梁施工一样，先用索塔伸出的斜拉索固牢好横梁，再把双榫头式箱梁一块一块地放在相邻的两个横梁上。双榫头式箱梁的榫头基部压在横梁上，榫头超过横梁上平面中心横向直线，榫头的作用是控制横梁不沿着过横梁两端斜拉索固定点的直线旋转。