[实用新型]自锚上承式钢筋混凝土拱桥

说明书

技术领域

本实用新桥型涉及桥梁技术领域，尤其涉及一种大跨度自锚上承式钢筋混凝土拱桥。

背景技术

自锚上承式钢筋混凝土拱桥作为水平系杆平衡拱脚水平推力的刚性结构，受铁路桥梁列车荷载、行车安全性和旅客乘坐舒适性等各方面的严格限制，其应用于铁路桥的条件十分苛刻。由于受钢筋混凝土结构自重的限制，结合单纯铁路桥梁铁路活载及二期恒载较大，因而单纯铁路自锚上承式钢筋混凝土拱桥跨度要求较小。

上承式钢筋混凝土拱桥具有结构整体性能好、抗震性能强、结构受力合理、桥型简洁明快等特点，在国内外工程实践中得到广泛采用。国外如克罗地亚克尔克岛主跨390米的克尔克一桥公路桥和葡萄牙波尔图主跨270米的阿拉比达公路桥等；国内主跨330米的贵州江界河大桥，以及四川160米跨的万县长江大桥等。但是，受混凝土收缩徐变、温度荷载、活载以及地质条件等因素影响，许多大跨度上承式拱桥，运营中不同程度出现了跨中下挠、温度变形较大的问题，困扰了超大跨度上承式拱桥的进一步发展。

在国内，单纯自锚上承式钢筋混凝土拱桥最大跨度是2010年建成的沪杭客运专线跨沪杭高速公路、跨石大路主桥，跨度为(88+160+88)米；2002年建成的南京水西门大街三山桥，跨度为(22.5+40+22.5)米。国外尚未检索到类似自锚上承式钢筋混凝土拱桥。

目前尚未见有铁路自锚上承式钢筋混凝土拱桥的相关研究报导，仅有南京水西门大街三山桥(22.5+40+22.5)米的相似桥梁，但仅为拱梁协作体系。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能够有效降低拱肋高度、自重较轻，能够改善拱肋及拱上梁长期变形和受力状态、保证梁体线形的自锚上承式钢筋混凝土拱桥。

为实现上述目的，本实用新型设计的自锚上承式钢筋混凝土拱桥，它包括主拱、边拱和拱上梁，所述主拱两端与拱脚连接，边拱的内端部与拱脚连接，所述边拱的外端部下方设有边墩，所述主拱和边拱上端与拱上梁固结为一体，沿拱上梁长度方向布置有数根水平系杆，水平系杆的两端锚固在拱上梁的两端，所述拱上梁与拱脚之间设有拱上立柱，所述边墩和拱脚的下方为基础。

在上述技术方案中，所述拱上梁与主拱之间设有混凝土结构的拱上立柱。

在上述技术方案中，所述拱上梁与边拱之间设有混凝土结构的拱上立柱。

进一步地，所述水平系杆位于拱上梁的内部。

本实用新型所设计的自锚上承式钢筋混凝土拱桥将大跨上承式钢筋混凝土拱桥和水平系杆两种体系结合起来，以拱肋、拱上梁受力为主，辅以水平系杆、拱上立柱受力的结构体系，很好地解决了相邻跨不等造成的拱脚推力不平衡的问题，具有结构刚度、列车走行性、抗风抗震性、抗疲劳性能高的优点，同时充分发挥了拱肋、拱上梁、拱上立柱相互作用、共同受力的特性，避免采用庞大的基础去平衡拱脚水平推力，又能适用于软土地区，其主要有以下结构优点：

(1)、一般上承式钢筋混凝土拱桥为平衡拱脚水平推力，其主要依靠庞大可靠的基础，其对地质条件要求非常高；而自锚上承式钢筋混凝土拱桥拱脚水平推力主要由水平系杆平衡，其使用范围更广，尤其可以适用于软土地基；

(2)、与一般上承式拱桥相比，拱肋及拱上梁具有较高的梁高和较大的刚度，分配较大的荷载和内力，水平系杆应力幅很小，不存在疲劳问题，是一种刚性梁柔性索体系；

(3)、与相同主跨上承式钢筋混凝土相比，自锚上承式钢筋混凝土拱桥经济性能更优；

(4)、自锚上承式钢筋混凝土拱桥较好地满足了高速铁路桥梁对结构刚度、列车走行性、抗风抗震性、抗疲劳性能等诸多关键技术的严格要求；

(5)、在施工上，可根据跨高等级公路采用“支架现浇、水平转体”施工，较一般上承式拱桥支架现浇对公路影响小。

研究结果表明，该桥式结构桥梁，具有良好的受力性能与合理的技术经济指标。该桥型结构挺拔雄伟、简洁美观，具有丰富的桥梁景观效应，必将推动现代桥梁的发展。

附图说明

图1为本实用新型设计的自锚上承式钢筋混凝土拱桥结构示意图；

图2为图1中的1-1截面结构示意图；

图3为图1中的2-2截面结构示意图；

图4为图1中的3-3截面结构示意图；

图5为图1中的4-4截面结构示意图；

图6为图1中的5-5截面结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。