阅读说明：本技术 一种边跨固结-塔梁半漂浮混合体系混凝土梁斜拉桥 (Side span consolidation-tower beam semi-floating mixed system concrete beam cable-stayed bridge ) 是由 刘振标 任征 郭远航 柯朝晖 段鈜 李喜平 夏正春 于 2019-09-23 设计创作，主要内容包括：本发明属于混凝土梁桥建设技术领域,具体涉及一种边跨固结-塔梁半漂浮混合体系混凝土梁斜拉桥,包括桥塔、斜拉索、加劲梁以及位于所述加劲梁两端的两组边跨桥墩；每组边跨桥墩包括至少一个边跨桥墩；桥塔上设有支座,加劲梁的中部支承于所述支座上；加劲梁的两端分别支承于两组边跨桥墩上,每组边跨桥墩中至少有一个边跨桥墩与所述加劲梁固结；所述桥塔与加劲梁之间设有斜拉索,且所述斜拉索的两端分别与桥塔和加劲梁连接。本发明采用边跨桥墩与加劲梁固结、桥塔上设置支座支承加劲梁组合形成边跨固结-塔梁半漂浮混合体系,通过边跨桥墩对加劲梁的柔性约束作用改善加劲梁的受力性能及竖向残余徐变变形,满足铁路行车要求。(The invention belongs to the technical field of concrete beam bridge construction, and particularly relates to a side span consolidation-tower beam semi-floating hybrid system concrete beam cable-stayed bridge, which comprises a bridge tower, stay cables, stiffening beams and two groups of side span piers positioned at two ends of the stiffening beams; each group of side span bridge piers comprises at least one side span bridge pier; the bridge tower is provided with a support, and the middle part of the stiffening beam is supported on the support; two ends of the stiffening beam are respectively supported on the two groups of side-span piers, and at least one side-span pier in each group of side-span piers is fixedly connected with the stiffening beam; and an inclined stay cable is arranged between the bridge tower and the stiffening beam, and two ends of the inclined stay cable are respectively connected with the bridge tower and the stiffening beam. The invention adopts the combination of the side-span bridge pier and the stiffening girder for consolidation, and the support is arranged on the bridge tower for supporting the stiffening girder to form a side-span consolidation-tower girder semi-floating mixed system, and the stress performance and the vertical residual creep deformation of the stiffening girder are improved by the flexible constraint action of the side-span bridge pier on the stiffening girder, thereby meeting the railway driving requirements.)

一种边跨固结-塔梁半漂浮混合体系混凝土梁斜拉桥

技术领域

本发明属于混凝土梁桥建设技术领域，具体涉及一种边跨固结-塔梁半漂浮混合体系混凝土梁斜拉桥。

背景技术

混凝土梁斜拉桥由于其施工方便、防腐养护费用低、工程造价省等优点在桥梁建设中应用较为广泛，现有的结构体系主要有四种形式：1、塔柱处塔墩固结、塔梁分离，加劲梁除了在边墩（及辅助墩）有支座支撑外，其余全部用斜拉索悬吊的漂浮体系；2、在漂浮体系的基础上，桥塔下横梁上设置纵桥向活动的竖向支座支撑加劲梁的半漂浮体系；3、加劲梁在边墩（及辅助墩）有支座支撑，塔柱处塔梁固结并设置固定支座支撑与加劲梁上的固结体系；4、塔柱处塔梁墩相互固结，加劲梁在边墩（及辅助墩）有支座支撑的刚构体系。但混凝土梁斜拉桥一直存在加劲梁竖向残余徐变变形较大的问题。

由于公路运营对混凝土梁斜拉桥加劲梁的竖向残余徐变变形没有相关要求，因此，国内、外公路混凝土梁斜拉桥应用较广，如武汉长江二桥等。而国内大跨度铁路混凝土梁斜拉桥尚处于发展阶段，在建的乐清港支线铁路瓯江特大桥主桥为国内首座大跨度混凝土梁斜拉桥，其为主跨300m单线铁路混凝土梁斜拉桥，设计时速120km/h，主要是由于加劲梁竖向残余徐变变形较大，会影响到后期列车运营舒适度及安全，因此，铁路桥梁对加劲梁竖向残余徐变变形要求较高，一般不超过20mm，现有结构体系的混凝土梁斜拉桥难以满足这一要求。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种边跨固结-塔梁半漂浮混合体系混凝土梁斜拉桥，能够解决混凝土梁斜拉桥加劲梁竖向残余徐变变形较高的问题，推动混凝土梁斜拉桥在铁路桥梁建设领域的推广和应用。

为实现上述目的，本发明的技术方案为一种边跨固结-塔梁半漂浮混合体系混凝土梁斜拉桥，包括桥塔、斜拉索、加劲梁以及位于所述加劲梁两端的两组边跨桥墩；每组边跨桥墩包括至少一个边跨桥墩；所述桥塔上设有支座，所述加劲梁的中部支承于所述支座上；所述加劲梁的两端分别支承于两组边跨桥墩上，每组边跨桥墩中至少有一个边跨桥墩与所述加劲梁固结；所述桥塔与所述加劲梁之间设有斜拉索，且所述斜拉索的两端分别与所述桥塔和所述加劲梁连接。

进一步地，所述桥塔包括塔墩和塔柱，所述加劲梁的两侧均设置有塔柱，各所述塔柱的底部均与所述塔墩固结；所述支座固定于所述塔墩上，所述斜拉索的顶部与所述塔柱的顶部连接。

更进一步地，所述加劲梁两侧的塔柱上均设有用于限制所述加劲梁沿横桥向移动的限位块。

进一步地，所述桥塔至少有一个，每个桥塔横桥向的两侧均通过多对斜拉索与所述加劲梁连接，且每对斜拉索分别与所述加劲梁顺桥向的两侧连接。

更进一步地，位于所述桥塔横桥向两侧的斜拉索相对于所述桥塔呈对称布置。

更进一步地，位于所述加劲梁横桥向同一侧且位于的所述加劲梁顺桥向同一侧的斜拉索与所述加劲梁的连接点沿顺桥向方向等距间隔布置。

更进一步地，位于所述加劲梁横桥向同一侧且位于的所述加劲梁顺桥向同一侧的斜拉索与所述桥塔的连接点沿所述桥塔的高度方向等距间隔布置。

进一步地，每组边跨桥墩均包括至少两个边跨桥墩，且所述边跨桥墩中，靠近所述桥塔的一个边跨桥墩与所述加劲梁固结，背离所述桥塔的一个边跨桥墩上设有支座，所述加劲梁支承于所述边跨桥墩的支座上。

进一步地，所述桥塔设置于塔墩基础上，所述边跨桥墩设置于边墩基础上。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

（1）本发明采用边跨桥墩与加劲梁固结、桥塔上设置支座支承加劲梁组合形成边跨固结-塔梁半漂浮混合体系，通过边跨桥墩对加劲梁的柔性约束作用，改善加劲梁的受力性能及竖向残余徐变变形，满足铁路行车要求；

（2）本发明的边跨固结-塔梁半漂浮混合体系混凝土梁斜拉桥的每组边跨桥墩中至少有一个边跨桥墩与加劲梁固结，可节省桥梁支座数量，降低工程造价，减少后期防腐养护费用；

（3）本发明的边跨固结-塔梁半漂浮混合体系混凝土梁斜拉桥具有结构刚度大、施工方便、防腐养护费用低、工程造价省等优点；

（4）本发明的边跨固结-塔梁半漂浮混合体系混凝土梁斜拉桥进一步扩宽了混凝土梁斜拉桥的适用范围，能有效推动混凝土梁斜拉桥在铁路桥梁建设领域的推广和应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的边跨固结-塔梁半漂浮混合体系混凝土梁斜拉桥的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的边跨固结-塔梁半漂浮混合体系混凝土梁斜拉桥的桥塔的横断面示意图；

图中：1、边跨桥墩，11、边墩基础，2、加劲梁，3、桥塔，31、塔柱，32、塔墩，33、限位块，34、塔墩基础，4、斜拉索，5、支座。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1-图2所示，本发明实施例提供一种边跨固结-塔梁半漂浮混合体系混凝土梁斜拉桥，包括桥塔3、斜拉索4、加劲梁2以及位于所述加劲梁2两端的两组边跨桥墩；每组边跨桥墩包括至少一个边跨桥墩1；桥塔3上设有支座5，加劲梁2的中部支承于支座5上；加劲梁2的两端分别支承于两组边跨桥墩上，每组边跨桥墩中至少有一个边跨桥墩1与加劲梁2固结；桥塔3与加劲梁2之间设有斜拉索4，且斜拉索4的两端分别与桥塔3和加劲梁2连接。本发明采用边跨桥墩1与加劲梁2固结、桥塔3上设置支座5支承加劲梁2组合形成边跨固结-塔梁半漂浮混合体系，工作时，边跨桥墩1可承受加劲梁2轴向、竖向作用力及引起的弯矩，并通过边跨桥墩1对加劲梁2柔性约束作用，有效地改善加劲梁2的受力性能及竖向残余徐变变形，满足铁路行车要求，进一步扩宽了混凝土梁斜拉桥的适用范围；且加劲梁2两端的每组边跨桥墩中至少有一个边跨桥墩1与加劲梁2固结，可节省桥梁支座5数量，降低工程造价，减少后期防腐养护费用。

具体地，本实施例中的桥塔3包括塔墩32和塔柱31，加劲梁2的两侧均设置有塔柱31，各塔柱31的底部均与塔墩32固结；支座5固定于塔墩32上，加劲梁2支承于支座5上；斜拉索4的顶部与塔柱31的顶部连接，底部与加劲梁2连接；各塔柱31的顶部固结，塔柱31可以是两个，也可以是四个。本实施例中桥塔3与加劲梁2通过支座5连接形成半漂浮体系，桥塔3的个数不限，可根据具体情况设置，并且可以采用多种类型支座5，如纵向活动支座或者固定支座等。优化地，加劲梁2两侧的塔柱31上均设有用于限制加劲梁2沿横桥向移动的限位块33，如图2所示，通过两侧塔柱31上的限位块33限制加劲梁2在横桥向方向上的移动，保证铁路行车的稳定性。

具体地，本实施例中桥塔3至少有一个，每个桥塔3横桥向的两侧均通过多对斜拉索4与加劲梁2连接，且每对斜拉索4分别与加劲梁2顺桥向的两侧连接，保证加劲梁2横桥向的两侧受力均匀。进一步地，位于桥塔3横桥向两侧的斜拉索4相对于桥塔3呈对称布置，保证桥塔3横桥向两侧的加劲梁受力均匀；进一步地，如图1所示，位于加劲梁2横桥向同一侧且位于的加劲梁2顺桥向同一侧的斜拉索4与加劲梁2的连接点沿顺桥向方向等距间隔布置；如图2所示，位于加劲梁2横桥向同一侧且位于的加劲梁2顺桥向同一侧的斜拉索4与桥塔3的连接点沿桥塔3的高度方向等距间隔布置。

本实施例中，斜拉桥的边跨桥墩组与加劲梁2固结，边跨内桥墩个数不限，并可采用单个桥墩或多个桥墩与加劲梁2固结。优化地，每组边跨桥墩均包括至少两个边跨桥墩1，且边跨桥墩1中，靠近桥塔3的一个边跨桥墩1与加劲梁2固结，背离桥塔3的一个边跨桥墩1上设有支座5，加劲梁2固结支承于边跨桥墩1的支座5上；如图1所示，两组边跨桥墩均包括两个边跨桥墩1，其中靠近桥塔3的一个边跨桥墩1与加劲梁2固结，远离桥塔3的一个边跨桥墩1通过支座支承加劲梁2。进一步地，桥塔3设置于塔墩基础34上，边跨桥墩1设置于边墩基础11上，塔墩基础34和边墩基础11可以是桩基础或者扩大基础等。

本实施例的边跨固结-塔梁半漂浮混合体系混凝土梁斜拉桥的构造简洁、新颖美观、方便施工、经济适用，且具有结构刚度大、施工方便、养护费用低等优点，其是能有效改善斜拉桥加劲梁2受力性能和竖向残余徐变变形，满足铁路行车要求，能有效推动混凝土梁斜拉桥在铁路桥梁建设领域的推广和应用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。