[发明专利]一种适用于双层悬索桥钢桁加劲梁结构

说明书

本发明涉及一种适用于双层悬索桥钢桁加劲梁结构，其包括：上下设置的上层桥面系和下层桥面系，以及沿纵桥向设置的主桁架；所述主桁架包括：平行设置的上弦杆和下弦杆、以及与所述上弦杆和下弦杆垂直设置的多个竖杆；所述上弦杆沿纵桥向与所述上层桥面系连接；所述下弦杆沿纵桥向与所述下层桥面系连接；所述竖杆的横断面为工字型结构，且所述工字型结构的翼缘板与所述主桁架的轴向面垂直设置。有效解决了超宽桁架所带来的竖杆腹板受力问题，大大节省了钢材，提高结构经济性。

技术领域

本发明涉及桥梁工程领域，特别涉及一种适用于双层悬索桥钢桁 加劲梁结构及施工方法。

背景技术

由于超宽悬索桥桥面系横向跨度大，在桥面系恒载以及车辆活载 的作用下，在桥面系与主桁连接部位由于腹杆固端约束作用而产生了 巨大的面外弯矩，此面外弯矩主要由腹杆承受；为了方便竖杆与主桁 的连接，目前H型竖杆翼缘板一般设置于主桁面内，竖杆面外为强轴， 面内为弱轴，这进一步加剧了巨大的面外弯矩这一不利效应，而悬索 桥腹杆所受轴力较小，腹杆均由面外弯矩控制设计，造成了竖杆材料 的大量浪费。

目前相关技术中，一方面通过使桥面系采用密横梁体系，尽量分 散作用于节点处面外力，降低竖杆面外弯矩数值，而对于超宽钢桁梁 而言，由于横梁跨度大导致竖向弯矩大，横梁截面需要足够强大才能 满足受力要求，同时横梁纵向间距一般在3m左右，布置较密，造成桥 面系整体经济性较差；另一方面通过加强竖杆截面，提高竖杆面外抗 弯能力。但由于竖杆面外弯矩随竖杆刚度也随之增加，竖杆应力水平 降低有限，效率较低，容易造成截面增加内力不断变大的恶性循环。 因此目前针对超宽双层悬索桥钢桁梁结构的施工存在材料浪费严重的 问题，亟需找到有效措施解决超宽桁架所带来的受力问题，提高结构经济性。

发明内容

本发明实施例提供一种适用于双层悬索桥钢桁加劲梁结构，使超 宽双层钢桁梁的结构受力更合理，以节省钢材，提高桥梁的经济性指 标。

第一方面，提供了一种适用于双层悬索桥钢桁加劲梁结构，其包 括：上下设置的上层桥面系和下层桥面系，以及沿纵桥向设置的主桁 架；所述主桁架包括：平行设置的上弦杆和下弦杆、以及与所述上弦 杆和下弦杆垂直设置的多个竖杆；所述上弦杆沿纵桥向与所述上层桥 面系连接；所述下弦杆沿纵桥向与所述下层桥面系连接；所述竖杆的 横断面为工字型结构，且所述工字型结构的翼缘板与所述主桁架的轴 向面垂直设置。

一些实施例中，沿纵桥向的所述竖杆之间设有斜杆，且所述斜杆 的上端与所述上弦杆连接，所述斜杆的下端与所述下弦杆连接；至少 部分相邻所述斜杆的交接处不设置竖杆。

一些实施例中，所述钢桁加劲梁结构上设有多个吊点；所述竖杆 设置于所述吊点对应的上弦杆节点处；所述斜杆的交接处中，不是吊 点的所述交接处不设置竖杆。

一些实施例中，述竖杆与所述上弦杆和下弦杆的连接处分别设有 节点板；所述节点板固定于所述上弦杆和下弦杆的侧板；所述翼缘板 的宽度在上、下端部逐渐加宽，以使其的上、下端部与对应的节点板 垂直相接。

一些实施例中，所述工字型结构的腹板的上端部和下端部分别与 对应的所述上弦杆和下弦杆保持一定距离d，且所述距离d小于或等于 所述节点板的高度；所述工字型结构的腹板的上端部和下端部呈燕尾 板结构。

一些实施例中，所述工字型结构的腹板为高强度钢结构。

一些实施例中，沿横桥向对应的两所述竖杆之间设有横联；所述 横联包括与所述上层桥面系连接的斜撑杆，以及与所述竖杆连接的横 撑杆。

一些实施例中，所述横联还包括垂直于所述横撑杆设置的中吊杆； 所述中吊杆的上、下端分别与所述横撑杆和所述下层桥面系连接。

一些实施例中，所述中吊杆设于所述横撑杆的中部；中吊杆的长 度略短于所述横撑杆和所述下层桥面系之间的最短垂直距离。