[发明专利]三角架桥

说明书

本发明公开了一种三角架桥，主要由刚性斜杆（1）、墩台（2）、主梁（3）、刚性连接杆（4）构成；所述的刚性斜杆（1）布置在桥跨之间，上端相连，下端分别与墩台（2）相接，刚性斜杆（1）与主梁（3）在交接处固结；所述的刚性连接杆（4）布置于主梁（3）与刚性斜杆（1）之间。本发明利用刚性斜杆（1）与大地构成稳定的三角架作为桥梁的承重结构，利用三角形稳定性原理对主梁变形最大的中心点处进行约束，使其接近刚性，同时，采用两根刚性斜杆（1）对主梁（3）进行强有力约束，使计算跨度大幅减小。三角架桥受力科学合理、造价经济，具有承载力高、刚度大、稳定性好等优点，是一种值得推广应用的新型桥梁。

技术领域

本发明属于桥梁工程技术领域，具体涉及了一种三角架桥。

背景技术

桥梁作为道路的重要组成部分，是交通工程中的关键性枢纽，在交通和交通发展中起着非常重要的作用。桥梁也是国家经济和社会发展的重要基础设施，是一个国家或地区经济实力、科学技术、生产力发展等综合国力的体现。

梁式桥是桥梁发展史上最古老、最简洁的结构形式，早在秦汉时期，我国便广泛修建石梁桥。始建于公元1053年的福建省泉州万安桥，桥长834米，宽7米，墩孔间净跨径8米，是世界上现存的最长石梁桥。拱桥在我国的发展有着悠久的历史，驰名中外的河北省赵县赵州桥是我国古代拱桥的杰出代表。刚构桥、斜拉桥和悬索桥是近代出现的桥型，其发展得益于施工工艺和材料性能的进步。

现有的桥梁结构体系，不仅在结构形式上各有不同，力学原理更是存在根本差别。梁式桥为了更直观地发挥跨越作用，其结构轴线平行于水平方向，但由于移动荷载的作用方向与结构轴线接近垂直，故梁桥以受弯为主，在竖向荷载的作用下不产生水平的推力。因此，梁桥对材料的抗弯能力要求很高，并且由于弯矩分布的不均匀性，有时还要对其进行变截面设计。拱式桥因为拱轴线形的特殊性，在承受竖向荷载的作用时拱脚处会产生水平的推力，但与此同时，拱肋上的弯矩得以明显抵消，因此拱肋以受压为主，相较于同等跨径的梁桥来说，拱桥的弯矩变形要小得多。刚构桥的受力状态介于梁桥和拱桥之间，主要通过梁与立柱刚接成为刚架结构来承担荷载，特点是梁与桥墩的连接处有负弯矩。与同等跨径的简支梁桥相比，刚构桥的弯矩较小，但是柱脚处存在着水平反力。斜拉桥利用斜拉索为主梁提供多点弹性支承，将荷载通过塔柱传入基础，因此主梁的弯矩较小，但是由于斜拉索水平分力的存在会使主梁呈现出偏心受压状态。悬索桥以支承于索塔并锚固于两岸的主缆作为主要承重构件，通过吊杆将主梁的恒载和车辆等活载传递到主缆上，再通过锚碇和索塔将荷载传到地基。

随着桥梁工程领域相关研究的不断深入，桥梁新结构、新工艺、新材料等不断涌现，新技术应用水平和研究水平达到了空前的广度和深度。在小、中跨度桥梁工程建设中，梁式桥以构造简单、受力明确、施工技术成熟、建造工期短、后期维修养护方便等优势而成为首选的桥型方案。刚构桥跨越性能比梁桥优秀，尤其在陡河岸和深峡谷地区，经常采用斜腿刚构桥一跨而过。目前世界上跨度最大的预应力混凝土连续刚构桥是2006年建成的重庆石板坡长江大桥，主跨跨径330米。拱桥受力性能优越性明显，且具有较好的跨越能力，在我国的公路、铁路线上应用十分广泛。目前世界上跨度最大的拱桥是广西的平南三桥，主跨跨径达575米。斜拉桥和悬索桥则是公认的大跨及特大跨桥梁，如目前在建的常泰长江大桥主跨达到1176米，建成后将是世界上主跨最长的斜拉桥，而2019年建成的杨泗港长江大桥主跨长达1700米，建造水平居于世界前沿。

根据我国的交通发展需求，桥梁建设依然十分必要，作为桥梁大国，要想继续在桥梁强国的道路上走得更远，对桥梁的设计、建造和养护等方面进行创新有着积极意义，特别是在桥梁结构体系方面，寻求力学性能更好、造价更为经济的桥梁结构，对节约资源、实现可持续发展有着巨大的推动作用。当下，我国高速铁路正处于蓬勃发展的阶段，随着列车速度的不断提高，对桥梁的力学性能也提出了越来越高的要求，如何创新桥梁结构体系，使其更为安全、经济、适用、耐久、美观，也成为了近年来桥梁建设者们的追求。

发明内容