一种结构与亮化一体化设计的城市人行钢桁架桥
阅读说明：本技术 一种结构与亮化一体化设计的城市人行钢桁架桥 (Urban pedestrian steel truss bridge with integrally designed structure and brightening structure ) 是由 李秉南 何初生 曹菲 陈娟婷 于 2020-07-31 设计创作，主要内容包括：一种结构与亮化一体化设计的城市人行钢桁架桥,由左右两片主桁、上平联和桥面系组成钢桁架桥主体部分,装饰腹杆与主桁受力杆件交错布置使主桁立面形成冰裂纹花窗形态；装饰撑杆与上平联受力杆件交错布置使上平联平面形成冰裂纹花窗形态；所述主桁和上平联的杆件均采用带凹槽的截面,亮化凹槽的内部安装LED点光源,亮化凹槽外端设有透光板作为凹槽的封板和结构杆件的装饰面板。本发明钢桁架桥的主桁和上平联增设装饰杆件,并且钢桁架桥的主桁和上平联的杆件采用带凹槽的箱形截面或工字型截面,自然形成安装亮化灯具的所需空间,并利用透光板对凹槽进行封闭,从而实现了结构与亮化一体化设计,且整体造型美观、受力合理、施工方便。(An urban pedestrian steel truss bridge with an integrally designed structure and brightening structure is characterized in that a steel truss bridge main body part is composed of a left main truss, a right main truss, an upper flat connection and a bridge deck system, and decorative web members and main truss stress rod members are arranged in a staggered mode to enable vertical faces of the main trusses to form an ice crack window pattern; the decorative brace rods and the upper flat connection stress rod pieces are arranged in a staggered mode to enable the upper flat connection plane to form an ice crack flower window shape; the main truss and the upper flat-connected rod piece are all provided with cross sections with grooves, LED point light sources are arranged inside the brightening grooves, and light-passing plates are arranged at the outer ends of the brightening grooves and serve as sealing plates of the grooves and decoration panels of the structural rod pieces. The main truss and the upper flat link of the steel truss bridge are additionally provided with the decorative rod pieces, the main truss and the upper flat link of the steel truss bridge adopt a box-shaped section or an I-shaped section with a groove, a space required for installing a brightening lamp is naturally formed, and the groove is sealed by utilizing a light-transmitting plate, so that the structure and brightening integrated design is realized, and the steel truss bridge has the advantages of attractive integral appearance, reasonable stress and convenience in construction.)
技术领域
本发明涉及桥梁技术领域，特别是涉及到一种结构与亮化一体化设计的城市人行钢桁架桥。
背景技术
钢桁架桥由于具有跨越能力强、受力合理、施工方便等特点而被大量应用于城市人行桥。随着我国城市快速发展和城市人居环境的不断改善，城市人行桥的景观要求越来越高，而且其亮化设计也越来越重要。
钢桁架桥主要由上弦杆、下弦杆、腹杆、上平联和桥面系等组成，目前城市的人行钢桁架桥的腹杆多采用N形或三角形布置、上平联撑杆多采用一字形布置的结构形式，亮化需要在结构上敷设明线并且灯具外露。如申请号201820597693 .0，专利名称一种大型钢结构天桥，其上、下弦杆之间设置的斜腹杆和系梁构成N形布置，两根下弦杆的中间设置水平支撑钢管，所述水平支撑钢管的两端均依次设置有照明LED灯和多色LED灯，这种设计造型比较单调，亮化效果普通，而且在结构上敷设明线和外露的灯具影响人行桥白天的景观效果影响。
发明内容
为了解决上述存在问题，本发明提供一种结构与亮化一体化设计的城市人行钢桁架桥，该钢桁架桥的主桁和上平联增设装饰杆件，并且钢桁架桥的主桁和上平联的杆件采用带凹槽的箱形截面或工字型截面，自然形成安装亮化灯具的所需空间，并利用透光板对凹槽进行封闭，从而实现了结构与亮化一体化设计，且整体造型美观、受力合理、施工方便。为达此目的：
本发明提供一种结构与亮化一体化设计的城市人行钢桁架桥，由左右两片主桁、上平联和桥面系组成钢桁架桥主体部分，每片主桁包括主桁受力杆件和装饰腹杆，所述主桁受力杆件包括上弦杆、下弦杆、斜腹杆和直腹杆，所述上弦杆和下弦杆位于主桁上下侧，所述斜腹杆为三角形布置，所述直腹杆位于主桁两端，所述装饰腹杆与主桁受力杆件交错布置使主桁立面形成冰裂纹花窗形态；所述上平联包括上平联受力杆件和装饰撑杆，所述上平联受力杆件包括斜撑杆和直撑杆，所述斜撑杆为三角形布置，所述直撑杆位于上平联两端，所述装饰撑杆与上平联受力杆件交错布置使上平联平面形成冰裂纹花窗形态；
所述主桁和上平联的杆件均采用带凹槽的截面，所述上弦杆为箱形截面，所述上弦杆的顶面、底面和对着上平联的内侧面均设有凹槽；所述下弦杆为箱形截面，所述下弦杆顶面设有凹槽；所述斜腹杆和装饰腹杆均为工字型截面，所述斜腹杆和装饰腹杆顺桥向的两侧面均设有凹槽；所述直腹杆为箱形截面，所述直腹杆对着斜腹杆的内侧面设有凹槽，所述斜撑杆和装饰撑杆均为工字型截面，所述斜撑杆和装饰撑杆两侧面均设有凹槽，所述直撑杆为箱形截面，所述直撑杆顶面和对着斜撑杆的内侧面设有凹槽，所述主桁立面内和上平联平面内各相交杆件的凹槽之间采用圆弧倒角顺接；
所述上弦杆底面和内侧面的凹槽、下弦杆顶面的凹槽、斜腹杆和装饰腹杆侧面的凹槽、直腹杆内侧面的凹槽，以及上平联的斜撑杆和装饰撑杆侧面的凹槽、直撑杆内侧面的凹槽为亮化凹槽；所有亮化凹槽的内部安装至少一排LED点光源，所述LED点光源通过粘结胶粘结在亮化凹槽的底板上，沿杆件长度方向等间距布置，并利用接线串联，所述接线利用亮化凹槽底板上的过焊孔穿入凹槽；所述亮化凹槽外端设有透光板作为凹槽的封板和结构杆件的装饰面板，所述透光板为塑料透光板，所述透光板的内侧设有定位角钢，所述定位角钢焊接在亮化凹槽的侧板上，所述亮化凹槽的侧板的外侧设有金属压条，所述透光板分别在主桁立面内和上平联平面内各杆件交错形成的各个洞口的周边连续布置，形成若干个闭合的发光环。
作为本发明进一步改进，所述金属压条、透光板和定位角钢由螺丝贯穿且固定在一起或金属压条、透光板和定位角钢三者通过结构胶粘结固定在一起，本申请透光板为耐老化并具有一定柔韧性的塑料制品；金属压条、透光板和定位角钢可以通过螺丝贯穿并将三者固定在一起，也可以直接采用结构胶将金属压条、透光板和定位角钢三者粘结固定在一起，取消固定用的螺丝。
作为本发明进一步改进，当通过金属压条、透光板和定位角钢通过螺丝进行固定时，所述透光板与定位角钢和金属压条之间打密封胶进行密封。
作为本发明进一步改进，所述上平联的顶面设置顶棚，所述主桁的上弦杆和上平联的直撑杆顶面配套作为排水槽的凹槽，本申请所述上平联的顶面可以设置顶棚，主桁的上弦杆和上平联的直撑杆顶面的凹槽可作为排水槽；上平联的顶面不设顶棚时，主桁的上弦杆和上平联的直撑杆顶面的凹槽可以取消。
作为本发明进一步改进，钢桁架桥为简支结构或连续结构，本申请钢桁架桥可以为简支结构，也可以采用连续结构，可以根据实际需要进行相应的选择。
本发明相对于现有技术具有以下有益效果：
1.钢桁架桥的主桁和上平联增设装饰杆件，装饰杆件与受力杆件交错布置使主桁立面和上平联平面形成冰裂纹花窗的效果，提升了天桥的景观效果和人文气息。
2.钢桁架桥的主桁和上平联的杆件采用带凹槽的箱形截面或工字型截面，自然形成安装亮化灯具的所需空间，并利用透光板对凹槽进行封闭，避免了亮化灯具的外露。
3.透光板同时作为结构杆件的装饰面板，改善了杆件在白天的外观效果；亮化采用的LED点光源可以通过编程控制颜色的变化，透光板形成若干个色彩变幻的发光环，桥梁夜景的亮化效果美轮美奂。
4.钢桁架桥各杆件的发光面均朝向桥上行人方向，一方面为行人构成绚丽多彩的行走空间，另一方面，当桥梁跨越城市道路时不会干扰桥下行车的视线。
附图说明
图1为本发明钢桁架桥的立体结构示意图；
图2为主桁的立面结构示意图；
图3为上平联的平面结构示意图；
图4为钢桁架桥的断面示意图；
图5为主桁的上弦杆断面示意图；
图6为主桁的下弦杆断面示意图；
图7为主桁的斜腹杆和装饰腹杆、上平联的斜撑杆和装饰撑杆断面示意图；
图8为主桁的直腹杆断面示意图；
图9为上平联的直撑杆断面示意图；
图10为透光板与亮化凹槽的连接大样图；
图11为亮化凹槽内LED点光源的平面布置示意图；
图12为亮化凹槽安装透光板后平面示意图；
图中标记为，1.上弦杆；2.下弦杆；3.斜腹杆；4.装饰腹杆；5.直腹杆；6.斜撑杆；7.装饰撑杆；8.直撑杆；9.透光板；10.桥面系；11.LED点光源；12.接线；13.定位角钢；14.金属压条；15.螺丝。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
本发明提供一种结构与亮化一体化设计的城市人行钢桁架桥，该钢桁架桥的主桁和上平联并增设装饰杆件，并且钢桁架桥的主桁和上平联的杆件采用带凹槽的箱形截面或工字型截面，自然形成安装亮化灯具的所需空间，并利用透光板对凹槽进行封闭，从而实现了结构与亮化一体化设计，且整体造型美观、受力合理、施工方便。
如图1-3所示本申请提供一种结构与亮化一体化设计的城市人行钢桁架桥，由左右两片主桁、上平联和桥面系10组成钢桁架桥主体部分，每片主桁包括主桁受力杆件和装饰腹杆4，所述主桁受力杆件包括上弦杆1、下弦杆2、斜腹杆3和直腹杆5，所述上弦杆1和下弦杆2位于主桁上下侧，所述斜腹杆3为三角形布置，所述直腹杆5位于主桁两端，所述装饰腹杆4与主桁受力杆件交错布置使主桁立面形成冰裂纹花窗形态；所述上平联包括上平联受力杆件和装饰撑杆7，所述上平联受力杆件包括斜撑杆6和直撑杆8，所述斜撑杆6为三角形布置，所述直撑杆8位于上平联两端，所述装饰撑杆7与上平联受力杆件交错布置使上平联平面形成冰裂纹花窗形态；
本申请钢桁架桥的断面示意图如图4所示，主桁的上弦杆断面示意图如图5所示，主桁的下弦杆断面示意图如图6所示，主桁的斜腹杆和装饰腹杆、上平联的斜撑杆和装饰撑杆断面示意图如图7所示，主桁的直腹杆断面示意图如图8所示，上平联的直撑杆断面示意图如图9所示，具体结构如下所述，主桁和上平联的杆件均采用带凹槽的截面，所述上弦杆1为箱形截面，所述上弦杆1的顶面、底面和对着上平联的内侧面均设有凹槽；所述下弦杆2为箱形截面，所述下弦杆2顶面设有凹槽；所述斜腹杆3和装饰腹杆4均为工字型截面，所述斜腹杆3和装饰腹杆4顺桥向的两侧面均设有凹槽；所述直腹杆5为箱形截面，所述直腹杆5对着斜腹杆的内侧面设有凹槽，所述斜撑杆6和装饰撑杆7均为工字型截面，所述斜撑杆6和装饰撑杆7两侧面均设有凹槽，所述直撑杆8为箱形截面，所述直撑杆8顶面和对着斜撑杆6的内侧面设有凹槽，所述主桁立面内和上平联平面内各相交杆件的凹槽之间采用圆弧倒角顺接；
本申请所述上弦杆1底面和内侧面的凹槽、下弦杆2顶面的凹槽、斜腹杆3和装饰腹杆4侧面的凹槽、直腹杆5内侧面的凹槽，以及上平联的斜撑杆6和装饰撑杆7侧面的凹槽、直撑杆8内侧面的凹槽为亮化凹槽；所有亮化凹槽的内部如图11所示安装至少一排LED点光源11，所述LED点光源11通过粘结胶粘结在亮化凹槽的底板上，沿杆件长度方向等间距布置，并利用接线12串联，所述接线12利用亮化凹槽底板上的过焊孔穿入凹槽；所述亮化凹槽外端设有透光板9作为凹槽的封板和结构杆件的装饰面板，所述透光板9如图12所示为塑料透光板，所述透光板9安装如图10所示内侧设有定位角钢13，所述定位角钢13焊接在亮化凹槽的侧板上，所述亮化凹槽的侧板的外侧设有金属压条14，所述透光板9分别在主桁立面内和上平联平面内各杆件交错形成的各个洞口的周边连续布置，形成若干个闭合的发光环。
本申请所述透光板9为耐老化并具有一定柔韧性的塑料制品，金属压条14、透光板9和定位角钢13可以通过螺丝15贯穿并将三者固定在一起，并且透光板9与定位角钢13、金属压条14之间可以打密封胶进行密封，也可以直接采用结构胶将金属压条14、透光板9和定位角钢13三者粘结固定在一起，取消固定用的螺丝15。
本申请所述上平联的顶面可以设置顶棚，主桁的上弦杆1和上平联的直撑杆8顶面配套作为排水槽的凹槽；上平联的顶面不设顶棚时，主桁的上弦杆和上平联的直撑杆顶面的凹槽可以取消。
本申请钢桁架桥可以为简支结构，也可以采用连续结构，可以根据实际需要进行相应的选择。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。