基于回環(huán)體系的空間異形格構(gòu)式組合斜拉鋼結(jié)構(gòu)拱橋的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及橋梁技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于回環(huán)體系的空間異形格構(gòu)式組合斜拉鋼結(jié)構(gòu)拱橋。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在城市景觀人行橋的設(shè)計(jì)中，一般跨徑的橋梁常采用梁橋、剛構(gòu)橋、拱橋、桁架橋，而大跨徑的城市景觀人行橋則采用斜拉橋、懸索橋以及組合體系橋(以梁、拱、吊三者的不同組合為主)的結(jié)構(gòu)形式。
[0003]常見(jiàn)的城市景觀人行橋結(jié)構(gòu)形式均是從公路橋梁演化而來(lái)，雖然在演化過(guò)程中注意了橋梁上部主體的造型，也考慮了墩臺(tái)與上部構(gòu)造組合的協(xié)調(diào)美觀性，謀求了橋梁本身色彩搭配及周?chē)烊换蛉嗽焐实膮f(xié)調(diào)，也對(duì)欄桿、墩臺(tái)、主梁、索塔等進(jìn)行適當(dāng)?shù)难b飾，但始終沒(méi)形成創(chuàng)造性的突破。
[0004]例如，文獻(xiàn)CN 202164533U公開(kāi)了一種能夠跨越城市道路供行人安全通行和增添現(xiàn)有城市跨街橋景觀功能的弧形拱跨街人行橋，用兩組弧形拱鋼構(gòu)(I)與橋基(15)經(jīng)焊接或拼接方式組成跨街橋的橋面承載結(jié)構(gòu)，組成的橋面承載結(jié)構(gòu)下面用螺栓(14)固定在橋基礎(chǔ)上，橋面鋼梁(3)橫向搭在承載鋼梁(4)上，連接處用圓形鋼板(5)配上螺栓￠)，將弧形拱鋼構(gòu)(I)、橋面鋼梁(3)和橋基(15)固定加固?；⌒喂颁摌?gòu)和橋面鋼梁用螺栓(2)收緊固定，橋面鋼梁兩端下面用支撐橋基(7)支承，梯步上下承載鋼梁(8)用焊接或螺栓拼接方式搭接在橋面鋼梁上，下面用梯步橋基鋼構(gòu)(13)支承，橋面橫向和梯步承載鋼梁上鋪搭鋼板(9、12)，梯步鋼板上安裝行人上下橋梯步(10)與行人上下橋和橋面扶手(11)構(gòu)成弧形拱跨街人行橋。
[0005]文獻(xiàn)CN104404862A公開(kāi)了一種鋼管網(wǎng)架人行管線(xiàn)橋，包括具有人行橋面系上層和管線(xiàn)/和檢修通道下層的橋梁，所述橋梁主梁為管狀網(wǎng)架結(jié)構(gòu)；主梁由多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度鋼管網(wǎng)架結(jié)構(gòu)組成，橋面板將空間分為上下兩層，上層為人行通道，下層為管線(xiàn)和檢修通道；鋼管網(wǎng)架內(nèi)部空間較大，實(shí)現(xiàn)了行人與管線(xiàn)的上下分離，保證了各自獨(dú)立空間，方便使用和管理；主梁由標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)組成，屬于模塊化設(shè)計(jì)，加工制作可批量化。所述主梁由多個(gè)環(huán)形鋼片2和周向固定連接環(huán)形鋼片2的鋼管I形成的鋼管網(wǎng)架結(jié)構(gòu)；鋼管I固定連接于鋼片2上，鋼管I和鋼片2形成管狀網(wǎng)架空間；主梁縱橋向3.5m段設(shè)置一道圓環(huán)鋼片2 (即一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度)；鋼管網(wǎng)架剛度大、承載力高，適用于密集人流和大型管線(xiàn)的過(guò)河需求。所述鋼片2徑向固定設(shè)置有用于支撐上層人行橋面系4的橫梁5 ;“徑向”為鋼片2直徑方向，橫梁5將網(wǎng)架空間分成上下兩層，上層為人行通道，下層為管線(xiàn)和檢修通道，可在鋼片2局部加翼緣板，形成橫梁5，作為橋面系支撐結(jié)構(gòu)。所述鋼管I與鋼片2通過(guò)節(jié)點(diǎn)板3焊接固定連接；多個(gè)鋼片2沿橋縱向用圓鋼管連接，鋼管I與鋼片2的連接節(jié)點(diǎn)設(shè)置節(jié)點(diǎn)板3。所述節(jié)點(diǎn)板3焊接固定于鋼片2，所述鋼管壁徑向開(kāi)縫插入節(jié)點(diǎn)板3焊接固定設(shè)置；鋼管I沿直徑開(kāi)縫，插入到節(jié)點(diǎn)板3進(jìn)行焊接，節(jié)點(diǎn)板3與鋼片2進(jìn)行焊接連接成整體。所述鋼片2為等間距設(shè)置的圓環(huán)鋼片2，所述鋼管I為等角度連接的圓鋼管；所述上層人行橋面系4為縱橫梁體系橋面板加橋面鋪裝結(jié)構(gòu)；橋面板將空間分為上下兩層；網(wǎng)架結(jié)構(gòu)形成了半封閉空間，保證了各自獨(dú)立空間。所述橋梁頂部設(shè)置有陽(yáng)光板雨棚；在圓環(huán)鋼片2頂部設(shè)置雨棚，為行人擋風(fēng)避雨遮陽(yáng)，提高了使用舒適性，實(shí)現(xiàn)了人性化設(shè)計(jì)理念。
[0006]隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人民生活水平的逐步提高，人們對(duì)于橋梁建筑的審美要求越來(lái)越高，現(xiàn)代橋梁的作用不止是“行車(chē)過(guò)人”，它還需要“點(diǎn)綴河山、美化環(huán)境、承傳文化、宏揚(yáng)精神”。景觀人行橋是跨越障礙的特殊建筑，已不單純作為交通線(xiàn)上重要的工程實(shí)體，而常作為一種空間藝術(shù)結(jié)構(gòu)物存在于社會(huì)之中。它們經(jīng)常是被看作為標(biāo)志性景觀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明將大跨度曲線(xiàn)橋面梁體與懸掛索拱通過(guò)回環(huán)結(jié)構(gòu)及斜拉索結(jié)合起來(lái)，解決大跨度人行景觀橋受力合理性及自振頻率過(guò)低的問(wèn)題，提供一種基于回環(huán)體系的空間異形格構(gòu)式組合斜拉鋼結(jié)構(gòu)拱橋，包括橋墩，曲線(xiàn)橋面梁體，懸掛索拱和斜拉索，其中曲線(xiàn)橋面梁體和懸掛索拱首尾相連，斜拉索將曲線(xiàn)橋面梁體和懸掛索拱在空間上連接在一起，該空間異形格構(gòu)式組合斜拉鋼結(jié)構(gòu)拱橋的中心線(xiàn)是由曲線(xiàn)橋面梁體的中心線(xiàn)和懸掛索拱的中心線(xiàn)通過(guò)直線(xiàn)、橢圓線(xiàn)和圓弧線(xiàn)首尾相切連接而成，形成空間異形結(jié)構(gòu)，所述的曲線(xiàn)橋面梁體和懸掛索拱均采用格構(gòu)式構(gòu)件，曲線(xiàn)橋面梁體采用等寬變高結(jié)構(gòu)形式，在橋墩附近的主梁比其他部位的主梁加高且數(shù)量增多，截面樣式采用平面啞鈴型，平面啞鈴型由主梁和次梁組合而成，均采用箱型截面樣式，懸掛索拱采用變寬變高變截面樣式的結(jié)構(gòu)形式，從橋墩到跨中，懸掛拱寬度逐漸變窄，高度逐漸增加，截面樣式從平面啞鈴型漸變?yōu)榭臻g三角形，平面啞鈴型由主梁和次梁組合而成，均采用箱型截面樣式，空間三角形由兩根箱型截面主梁和一根圓形截面主梁通過(guò)箱型截面次梁組合而成。
[0008]所述的基于回環(huán)體系的空間異形格構(gòu)式組合斜拉鋼結(jié)構(gòu)拱橋的橋梁材質(zhì)采用鋼結(jié)構(gòu)。
[0009]所述的基于回環(huán)體系的空間異形格構(gòu)式組合斜拉鋼結(jié)構(gòu)拱橋的平面形狀為數(shù)字“8”形或者“⑴”形，構(gòu)成回環(huán)體系。
[0010]所述的基于回環(huán)體系的空間異形格構(gòu)式組合斜拉鋼結(jié)構(gòu)拱橋的跨度介于40~150m之間。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果是:
本發(fā)明提供的基于回環(huán)體系的空間異形格構(gòu)式組合斜拉鋼結(jié)構(gòu)拱橋適用于城市人行橋，尤其適用于景觀要求高，用作景觀地標(biāo)的橋梁建筑。本發(fā)明的曲線(xiàn)橋面梁體及懸掛索拱均采用格構(gòu)式鋼結(jié)構(gòu)，橋頭略高于地面，使整個(gè)拱橋懸浮起來(lái)。橋型似舞動(dòng)的飄帶，是一種具有浪漫主義色彩的、貼近自然的、外在形象極具創(chuàng)造性的橋梁結(jié)構(gòu)形式。
[0012]
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是表示本發(fā)明的橋型結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0014]圖2是本發(fā)明的橋型結(jié)構(gòu)正立面圖。
[0015]圖3是本發(fā)明的橋型結(jié)構(gòu)三維模型圖。
[0016]圖4是本發(fā)明的橋型結(jié)構(gòu)軸側(cè)圖。
[0017]圖5是本發(fā)明的另一個(gè)角度的橋型結(jié)構(gòu)軸側(cè)圖。
[0018]圖6是本發(fā)明的橋型結(jié)構(gòu)沿橋面方向透視圖。
[0019]圖7是本發(fā)明的橋型結(jié)構(gòu)沿懸掛索拱方向透視圖。
[0020]圖8是本發(fā)明的曲線(xiàn)橋面梁體的平面啞鈴型格構(gòu)式構(gòu)件示意圖。
[0021]圖9是本發(fā)明的懸掛索拱的空間三角形格構(gòu)式構(gòu)件示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面，以本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式為例基于附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。此外，本發(fā)明的附圖并非限制本發(fā)明，而是用于使本發(fā)明更容易理解。此外，為了避免本發(fā)明不清楚，省去了對(duì)周邊部分的詳細(xì)說(shuō)明。
[0023]如圖1和2所示，本發(fā)明提供一種基于回環(huán)體系的空間異形格構(gòu)式組合斜拉鋼結(jié)構(gòu)拱橋，包括橋墩4，曲線(xiàn)橋面梁體1，懸掛索拱2和斜拉索3，其中曲線(xiàn)橋面梁體I和懸掛索拱2首尾相連，斜拉索3將曲線(xiàn)橋面梁體I和懸掛索拱2在空間上連接在一起，該空間異形格構(gòu)式組合斜拉鋼結(jié)構(gòu)拱橋的中心線(xiàn)是由曲線(xiàn)橋面梁體I的中心線(xiàn)和懸掛索拱2的中心線(xiàn)通過(guò)直線(xiàn)、橢圓線(xiàn)和圓弧線(xiàn)首尾相切連接而成，形成空間異形結(jié)構(gòu)，所述的曲線(xiàn)橋面梁體I和懸掛索拱2均采用格構(gòu)式構(gòu)件，曲線(xiàn)橋面梁體I采用等寬變高結(jié)構(gòu)形式，如圖2所示，曲線(xiàn)橋面梁體橋墩變高段5在橋墩4附近的主梁比其他部位的主梁加高且數(shù)量增多，截面樣式采用平面啞鈴型，如圖8所示，平面啞鈴型由箱型截面主梁81和次梁82組合而成，均采用箱型截面樣式，懸掛索拱2采用變寬變高變截面樣式的結(jié)構(gòu)形式，如圖2所示，懸掛索拱變高段6表現(xiàn)出從橋墩到跨中，懸掛索拱寬度逐漸變窄，高度逐漸增加，截面樣式從平面啞鈴型漸變?yōu)榭臻g三角形，平面啞鈴型由箱型截面主梁81和次梁82組合而成，均采用箱型截面樣式，空間三角形如圖9所示，由兩根箱型截面主梁92和一根圓形截面主梁91通過(guò)箱型截面次梁93組合而成。
[0024]所述的基于回環(huán)體系的空間異形格構(gòu)式組合斜拉鋼結(jié)構(gòu)拱橋的橋梁材質(zhì)采用鋼結(jié)構(gòu)。
[0025]如圖1所示，所述的基于回環(huán)體系的空間異形格構(gòu)式組合斜拉鋼結(jié)構(gòu)拱橋的平面形狀為數(shù)字“8”形或者“⑴”形，構(gòu)成回環(huán)體系。
[0026]所述的基于回環(huán)體系的空間異形格構(gòu)式組合斜拉鋼結(jié)構(gòu)拱橋的跨度介于40~150m之間。
[0027]圖3-7示出了不同視點(diǎn)、不同方向和角度的橋型結(jié)構(gòu)示意圖，由圖3-7可以更直觀的看出本發(fā)明所述的基于回環(huán)體系的空間異形格構(gòu)式組合斜拉鋼結(jié)構(gòu)拱橋的整體結(jié)構(gòu)。
[0028]綜上所述，即為本發(fā)明實(shí)施例內(nèi)容，而顯然本發(fā)明的實(shí)施方式并不僅限于此，其可根據(jù)不同應(yīng)用環(huán)境，利用本發(fā)明的功能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的需求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于回環(huán)體系的空間異形格構(gòu)式組合斜拉鋼結(jié)構(gòu)拱橋，其特征在于，包括橋墩，曲線(xiàn)橋面梁體，懸掛索拱和斜拉索，其中曲線(xiàn)橋面梁體和懸掛索拱首尾相連，斜拉索將曲線(xiàn)橋面梁體和懸掛索拱在空間上連接在一起，該空間異形格構(gòu)式組合斜拉鋼結(jié)構(gòu)拱橋的中心線(xiàn)是由曲線(xiàn)橋面梁體的中心線(xiàn)和懸掛索拱的中心線(xiàn)通過(guò)直線(xiàn)、橢圓線(xiàn)和圓弧線(xiàn)首尾相切連接而成，形成空間異形結(jié)構(gòu)，所述的曲線(xiàn)橋面梁體和懸掛索拱均采用格構(gòu)式構(gòu)件，曲線(xiàn)橋面梁體采用等寬變高結(jié)構(gòu)形式，在橋墩附近的主梁比其他部位的主梁加高且數(shù)量增多，截面樣式采用平面啞鈴型，平面啞鈴型由主梁和次梁組合而成，均采用箱型截面樣式，懸掛索拱采用變寬變高變截面樣式的結(jié)構(gòu)形式，從橋墩到跨中，懸掛索拱寬度逐漸變窄，高度逐漸增加，截面樣式從平面啞鈴型漸變?yōu)榭臻g三角形，平面啞鈴型由主梁和次梁組合而成，均采用箱型截面樣式，空間三角形由兩根箱型截面主梁和一根圓形截面主梁通過(guò)箱型截面次梁組合而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于回環(huán)體系的空間異形格構(gòu)式組合斜拉鋼結(jié)構(gòu)拱橋，其特征在于，該拱橋的橋梁材質(zhì)采用鋼結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于回環(huán)體系的空間異形格構(gòu)式組合斜拉鋼結(jié)構(gòu)拱橋，其特征在于，該拱橋的平面形狀為數(shù)字“8”形或者“⑴”形，構(gòu)成回環(huán)體系。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于回環(huán)體系的空間異形格構(gòu)式組合斜拉鋼結(jié)構(gòu)拱橋，其特征在于，該拱橋的跨度介于40~150m之間。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種基于回環(huán)體系的空間異形格構(gòu)式組合斜拉鋼結(jié)構(gòu)拱橋，包括橋墩，曲線(xiàn)橋面梁體，懸掛索拱和斜拉索，其中曲線(xiàn)橋面梁體和懸掛索拱首尾相連，斜拉索將曲線(xiàn)橋面梁體和懸掛索拱空間聯(lián)系，該空間異形格構(gòu)式組合斜拉鋼結(jié)構(gòu)拱橋的中心線(xiàn)是由曲線(xiàn)橋面梁體的中心線(xiàn)和懸掛索拱的中心線(xiàn)通過(guò)直線(xiàn)、橢圓線(xiàn)和圓弧線(xiàn)首尾相切連接而成，形成回環(huán)體系的空間異形結(jié)構(gòu)，所述的曲線(xiàn)橋面梁體和懸掛索拱均采用格構(gòu)式構(gòu)件，曲線(xiàn)橋面梁體采用等寬變高結(jié)構(gòu)形式，在橋墩附近的主梁比其他部位的主梁加高且數(shù)量增多，截面樣式采用平面啞鈴型，啞鈴型由主梁和次梁組合而成，均采用箱型截面樣式。
【IPC分類(lèi)】E01D12-00, E01D101-30
【公開(kāi)號(hào)】CN104831615
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510267605
【發(fā)明人】王小成
【申請(qǐng)人】蘇州規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年5月25日