阅读说明：本技术 一种新型系杆拱桥结构及附属的系杆布置方法 (Novel tied arch bridge structure and auxiliary tied bar arrangement method ) 是由 詹刚毅 于 2020-07-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种新型系杆拱桥结构及附属的系杆布置方法,包括主拱拱肋结构,主拱拱肋结构一侧设有中跨系杆,另一侧设有边跨系杆和通长系杆,中跨系杆一端通过系杆锚固件锚固于主拱拱肋结构和主梁梁端处；边跨系杆一端通过系杆锚固件二锚固于主拱拱肋结构内侧和主梁处；通长系杆锚固于主梁间。本发明与现有技术相比的优点在于：有效的利用系杆拱桥中三类系杆的作用,增加整体结构的稳定性及降低了施工难度,为运营阶段不中断交通调节结构内力及更换系杆提供了条件,实现了全寿命周期管理。(The invention discloses a novel tied arch bridge structure and an auxiliary tied bar arrangement method, wherein the novel tied arch bridge structure comprises a main arch rib structure, one side of the main arch rib structure is provided with a mid-span tied bar, the other side of the main arch rib structure is provided with an edge-span tied bar and a through-length tied bar, and one end of the mid-span tied bar is anchored at the main arch rib structure and the girder end through a tied bar anchoring part; one end of the side span tie bar is anchored at the inner side of the main arch rib structure and the main beam through a tie bar anchoring part II; the full-length tie rod is anchored between the main beams. Compared with the prior art, the invention has the advantages that: the effects of three types of tie bars in the tied arch bridge are effectively utilized, the stability of the whole structure is improved, the construction difficulty is reduced, conditions are provided for uninterrupted traffic regulation of the internal force of the structure and replacement of the tie bars in the operation stage, and the whole life cycle management is realized.)

一种新型系杆拱桥结构及附属的系杆布置方法

技术领域

本发明涉及桥梁建造，具体是指一种新型系杆拱桥结构及附属的系杆布置方法。

背景技术

随着国内城镇化的发展，城市中的跨江跨河的桥梁越来越多，拱桥以其美观性受到极大的推广，中承式拱桥应用较广。中承式拱桥普遍存在拱脚处水平力过大的问题，拱脚水平力较大易导致拱脚处混凝土受到的剪力过大，对于混凝土结构受力不利的同时影响结构的耐久性。系杆拱桥中的系杆主要平衡水平力，不承担弯矩，它可以被看做传力构件和控制桥面标高的构件。

刚性系杆是偏心受拉构件，一般设置成工字形或箱型截面。由于截面正负弯矩的绝对值一般相差不大，故钢筋宜靠上下缘对称或接近对称布置。同时，沿截面高度应布置一定数量的分布钢筋，防止裂缝扩展。同时在行车道中设置横向断缝，使行车道不参与系杆的受力，行车道简支在横梁上。这种形式受力明确，应用较多。

系杆拱桥中系杆一般有三种，分别为中跨系杆、边跨系杆和通长系杆。这几类系杆的主要作用有平衡拱桥的水平推力，增加结构刚性等。中跨系杆作用为减小主拱梁面以上部分传递至下部的水平力，边跨短系杆作用为调节“三角区”各构件内力，通长系杆作用为平衡主拱、边拱间不平衡推力。每种系杆在结构中的作用不同，一般拱桥的系杆单独设置，并没有考虑组合后对于整个体系的作用。

因此，设计出一种新型系杆拱桥结构及附属的系杆布置方法势在必行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有拱桥结构中普遍只采用一种系杆固定结构，在实际使用中，其承载力低、适用性差，不符合目前拱桥功能的需求。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种新型系杆拱桥结构及附属的系杆布置方法，包括主拱拱肋结构，主拱拱肋结构一侧设有中跨系杆，另一侧设有边跨系杆和通长系杆，中跨系杆一端通过系杆锚固件一锚固于主拱拱肋结构和主梁梁端处；

边跨系杆一端通过系杆锚固件二锚固于主拱拱肋结构内侧和主梁处；

通长系杆锚固于主梁间；

系杆布置方法如下：

S1、安装主拱拱肋结构；

S2、同时张拉中跨系杆和边跨系杆；

S3、中跨系杆处钢梁安装完成后，张拉通长系杆；

S4、逐步调整中跨系杆、边跨系杆和通长系杆，最后稳定至成桥系杆力。

本发明与现有技术相比的优点在于：本拱桥结构及系杆布置方法能够有效的利用系杆拱桥中三类系杆的作用，增加整体结构的稳定性及降低了施工难度，为运营阶段不中断交通调节结构内力及更换系杆提供了条件，实现了全寿命周期管理。

作为改进，竖直方向上的系杆安装位置，由上至下依次为边跨系杆、中跨系杆和通长系杆。

作为改进，系杆锚固件一和系杆锚固件二由钢板焊接而成，钢板上焊接剪力键、加筋钢板和锚固钢筋；

系杆锚固件一和系杆锚固件二与主拱拱肋结构的混凝土拱肋浇筑在一起，中跨系杆、边跨系杆和通长系杆在钢板上进行张拉。

作为改进，中跨系杆、边跨系杆和通长系杆在张拉时采用千斤顶进行分批次张拉。

附图说明

图1是一种新型系杆拱桥结构及附属的系杆布置方法的结构示意图。

如图所示：1、主拱拱肋结构，2、中跨系杆，3、边跨系杆，4、通长系杆，5、系杆锚固件一，6、系杆锚固件二。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

本发明在具体实施时，一种新型系杆拱桥结构及附属的系杆布置方法，包括主拱拱肋结构1，所述主拱拱肋结构1一侧设有中跨系杆2，另一侧设有边跨系杆3和通长系杆4，所述中跨系杆2一端通过系杆锚固件一5锚固于所述主拱拱肋结构1和主梁梁端处；

所述边跨系杆3一端通过系杆锚固件二6锚固于所述主拱拱肋结构1内侧和主梁处；

所述通长系杆4锚固于主梁间；

所述系杆布置方法如下：

S1、安装所述主拱拱肋结构1；

S2、同时张拉所述中跨系杆2和所述边跨系杆3；

S3、所述中跨系杆2处钢梁安装完成后，张拉所述通长系杆4；

S4、逐步调整所述中跨系杆2、所述边跨系杆3和所述通长系杆4，最后稳定至成桥系杆力。

竖直方向上的系杆安装位置，由上至下依次为所述边跨系杆3、所述中跨系杆2和所述通长系杆4。

所述系杆锚固件一5和所述系杆锚固件二6由钢板焊接而成，钢板上焊接剪力键、加筋钢板和锚固钢筋；

所述系杆锚固件一5和所述系杆锚固件二6与所述主拱拱肋结构1的混凝土拱肋浇筑在一起，所述中跨系杆2、所述边跨系杆3和所述通长系杆4在钢板上进行张拉。

所述中跨系杆2、所述边跨系杆3和所述通长系杆4在张拉时采用千斤顶进行分批次张拉。

本发明的工作原理：结构上包括混凝土的主拱拱肋结构1，锚固于主拱拱肋结构1外侧之间的中跨系杆2，锚固于主梁和主拱拱肋结构1内侧的边跨系杆3，锚固于主梁之间的通长系杆4，用于锚固系杆的系杆锚固件一5，用于锚固系杆的系杆锚固件6。

系杆锚固件固定于混凝土主拱和主梁梁端处，系杆锚固于系杆锚固件上，系杆需要用千斤顶进行分批次张拉；三种系杆的位置分布从上至下分别为边跨系杆3、中跨系杆2和通长系杆4。

系杆锚固件由钢板焊接而成，钢板上焊接剪力键、加筋钢板和锚固钢筋，系杆锚固件主拱混凝土拱肋浇筑在一起，系杆在钢板上进行张拉。

系杆的张拉顺序为：主拱拱肋结构1安装完成后，同时张拉中跨系杆2、边跨系杆3，中跨系杆2处钢梁安装完成后，张拉通长系杆4，然后逐步调整中、边跨短系杆及通长系杆，最终稳定至成桥系杆力。

通过梁拱结合段、边拱横梁、主拱横梁形成稳定性极强的“三角区”，而中墩立柱的设置分担了边梁主跨侧的荷载，有效降低了主拱侧永久水平推力。同时在结构内部设置四道伸缩缝，释放了边跨与主拱、主跨与主拱间的水平约束，提供了设置“三类系杆”的边界条件。通过边跨短系杆提高了施工过程中“三角区”的刚度，增加了结构稳定性；通过中跨短系杆减小了拱肋钢结构部分的水平力，降低了施工难度；通过通长系杆增加了结构安全性，为运营阶段不中断交通调节结构内力及更换系杆提供了条件，实现了全寿命周期管理。

此外，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，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”，“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。