[发明专利]一种悬拱组合系桥梁

说明书

本发明公开了一种悬拱组合系桥梁，属于桥梁建筑设计领域。一种悬拱组合系桥梁包括托拱悬索、托桥悬索、梭形杆杆拱、索塔、桥跨、抗弹结构吊绳，其特征在于两托拱悬索一端固定于水平梭形拱杆两端，并在杆体内重叠，非重叠段架设于索塔，通过抗弹结构吊绳将杆拱托住并稳固，两组斜拱杆分别连接成v形，且两托桥悬索两端分别固定在非同组非同根斜拱杆脚部，托桥悬索以各梭形拱杆端头接点为承点，利用抗弹结构吊绳托起桥跨。本发明解决了现有技术中绳索桥跨径受绳索质量限制的问题，以及拱杆长度被重力弯折力所约束的问题和传统拱杆在力的作用下自身抗振抗弯折能力差的问题，以及绳索拉伸弹性带来的抗风问题即桥梁刚性问题，以及杆拱的稳固问题。

技术领域

本发明属于桥梁建筑设计领域，特别是涉及一种悬拱组合系桥梁。

背景技术

目前，六百米级跨度桥型只有斜拉桥和悬索桥或二者组合系桥梁这三种，但是现有的大跨度绳索桥存在以下缺点：由于桥梁的跨度要求和客观自重对其直接作用的承重绳索要求十分苛刻，如果过于减少桥梁自重，桥面就存在安全隐患，抗风性能也会变差，从而跨度受限，即桥梁跨度受绳索质量限制，其次绳索存在太大的弹性，绳索桥自身刚性难以提升，较难满足列车高速运营的相关要求，这也会使桥体存在抗风、抗共振的安全隐患，另外绳索桥载重小于拱桥;但拱桥也存在以下缺点，以杆拱桥为例：杆拱稳固性差，拱脚对地基要求过高，且拱杆长度受重力弯折力限制，从而限制了杆拱跨径，不能满足江河山川道路所需，其次传统拱杆在力的作用下自身抗振抗弯折能力差。

综合悬索桥与杆拱桥的优点针对上述问题，如何寻求突破现有桥梁设计技术的路桥。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种悬拱组合系桥梁，通过结构独特的特长梭形轻型拱杆组成的杆拱与功能不同的悬索结合抗弹结构吊索安装使用的系统结构。解决了现有技术中绳索桥跨度受承重绳索质量限制的问题、以及拱杆长度在桥跨范围内受重力弯折力限制的问题和传统拱杆在力的作用下自身抗震抗弯折能力的问题、以及绳索的拉伸弹性带来的抗风问题即桥梁刚性问题、以及杆拱的稳固问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明的悬拱组合系桥梁中，所提及拱体均采用由拱杆组成的杆拱。

一种悬拱组合系桥梁，包括托拱悬索、托桥悬索、梭形水平拱杆、斜拱杆一A、B，斜拱杆二A、B，索塔、桥跨、抗弹结构吊索、锚锭；其特征在于悬索分工，一组悬索稳固杆拱，杆拱托起另一组悬索，并借此组悬索托起桥跨，即分工悬索与特长梭形杆杆拱结合抗弹结构吊索安装使用的系统结构，即托拱悬索的一端分别固定于梭形水平拱杆的两端承点，另一端则分别相向穿过梭形水平拱杆索孔越过索塔固定于锚锭，即托拱悬索一两端固定于承点一、锚锭一，托拱悬索二两端固定于承点二、锚锭二，整体梭形水平拱杆因受两托拱悬索重叠段的内对拉作用力，使得水平拱杆更为稳固，从而保证了拱体的稳固性。托拱悬索非重叠段架设于索塔，托拱悬索和梭形杆杆拱均由若干吊索相互连接，利用抗弹结构吊索托起斜拱杆及杆拱全部或部分重力弯折力，使斜拱杆保持纵向受力良好的笔直形态并稳固杆拱，水平拱杆因受拱压的挤推和两托拱悬索的内对拉作用力，使其全部或部分重量通过梭形水平拱杆上方较粗的支梁传递给斜拱杆，以保持其纵向受力良好的笔直形态。所述斜拱杆一A、B及斜拱杆二A、B各组连接形成上合下开的v形拱脚，使得拱体横向更稳固，托桥悬索A两端固定于斜拱杆一A脚部、斜拱杆二A脚部，托桥悬索B两端固定于斜拱一B脚部、斜拱杆二B脚部，使拱脚的推力与悬索的拉力有所抵消，降低了拱脚地基的负担和要求。托桥悬索均直接或间接架设在承点上，即两托桥悬索以拱杆端头承点为直接支撑或在承点上建立悬空索塔或吊索等方式为间接支撑，桥跨和托桥悬索均由若干抗弹结构吊索相互连接，利用抗弹结构吊索托起桥跨。

此悬拱悬系统结构是由悬拱结构和拱悬结构组合而来。

悬拱结构：即悬索托起拱杆及杆拱全部或部分重力弯折力，使拱杆长度在桥跨范围内不受重力弯折力限制，并保持拱杆纵向受力良好的笔直形态，从而稳固承重杆拱并增大承重杆拱跨度的建筑结构。