專利名稱：大跨度曲線鋼桁腹pc組合橋梁及其建造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及橋梁工程技術(shù)，具體涉及鋼桁腹PC組合橋梁及其建造方法。
背景技術(shù)：
目前的鋼桁腹PC組合橋梁一般由頂板，底板以及多根用于連接頂板和底板的鋼桁腹桿構(gòu)成，頂板和底板均具有用于攤鋪澆筑的混凝土的壓型鋼板。而頂板或底板一般采用同一種材質(zhì)，常規(guī)施工建造方法未能充分考慮受力及材質(zhì)特性，同時(shí)鋼桁腹桿一般為直管，通過(guò)焊接或栓接與頂、底板的混凝土上的節(jié)點(diǎn)板聯(lián)結(jié)形成整體。這種方式存在以下問(wèn)題:1、鋼桁腹桿為間斷直桿，整體性差；2、鋼桁腹桿節(jié)點(diǎn)過(guò)多，現(xiàn)場(chǎng)安裝焊接難度大，施工進(jìn)度慢；3、外形美觀程度低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種大跨度曲線鋼桁腹PC組合橋梁，其能解決鋼桁腹節(jié)點(diǎn)過(guò)多，施工難度大的問(wèn)題。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:大跨度曲線鋼桁腹PC組合橋梁，其包括頂板，底板以及多根用于連接頂板和底板的鋼桁腹桿，頂板和底板均具有用于攤鋪澆筑的混凝土的壓型鋼板，所述頂板包括多個(gè)支點(diǎn)上緣受拉區(qū)和多個(gè)跨中上緣受壓區(qū)，跨中上緣受壓區(qū)與支點(diǎn)上緣受拉區(qū)間隔排布，所述底板包括多個(gè)支點(diǎn)下緣受壓區(qū)和多個(gè)跨中拉壓過(guò)渡區(qū)，跨中拉壓過(guò)渡區(qū)與支點(diǎn)下緣受壓區(qū)間隔排布，支點(diǎn)上緣受拉區(qū)位于支點(diǎn)下緣受壓區(qū)的正上方，支點(diǎn)下緣受壓區(qū)由支點(diǎn)支撐，頂板的兩側(cè)、底板的兩側(cè)均由支撐管支撐，跨中上緣受壓區(qū)、支點(diǎn)下緣受壓區(qū)均為混凝土板，支點(diǎn)上緣受拉區(qū)、跨中拉壓過(guò)渡區(qū)均為鋼桁架，所述鋼桁架由多個(gè)桁架管構(gòu)成；每一根鋼桁腹桿呈懸鏈線形狀，多根鋼桁腹桿依次一體成型連接并形成呈波浪線形狀的鋼桁腹架。優(yōu)選的，懸鏈線的方程為I其中
+為二階非齊次常數(shù)，m為鋼桁腹桿的拱軸系數(shù)，f為鋼桁腹
桿的矢高，I為鋼桁腹桿的跨度，Y1為鋼桁腹桿上任意點(diǎn)的豎向坐標(biāo)，X為鋼桁腹桿上任意點(diǎn)的縱向坐標(biāo)。優(yōu)選的，鋼桁腹架的數(shù)量為一個(gè)，鋼桁腹架的一部分波峰部及波谷部均通過(guò)第一焊接托架與預(yù)埋在混凝土板中的組合預(yù)埋件焊接，所述組合預(yù)埋件包括加勁連接板和位于加勁連接板一側(cè)面的鋼板，加勁連接板通過(guò)焊釘與鋼板的一側(cè)面連接，第一焊接托架固定在鋼板的另一側(cè)面，第一焊接托架的另一側(cè)面的弧度與鋼桁腹架的外壁弧度相匹配；鋼桁腹架的另一部分波峰部及波谷部均通過(guò)第二焊接托架與鋼桁架焊接，第二焊接托架的兩側(cè)焊接處的弧度分別與鋼桁腹架的外壁弧度、鋼桁架的外壁弧度相匹配。優(yōu)選的，鋼桁腹架的數(shù)量為二個(gè)，分別記為上鋼桁腹架、下鋼桁腹架，上鋼桁腹架的一部分波峰部通過(guò)第一焊接托架與預(yù)埋在混凝土板中的組合預(yù)埋件焊接，所述組合預(yù)埋件包括加勁連接板和位于加勁連接板一側(cè)面的鋼板，加勁連接板通過(guò)焊釘與鋼板的一側(cè)面連接，第一焊接托架固定在鋼板的另一側(cè)面，第一焊接托架的另一側(cè)面的弧度與鋼桁腹架的外壁弧度相匹配；上鋼桁腹架的另一部分波峰部通過(guò)第二焊接托架與鋼桁架焊接，第二焊接托架的兩側(cè)焊接處的弧度分別與鋼桁腹架的外壁弧度、鋼桁架的外壁弧度相匹配；上鋼桁腹架的波峰部與下鋼桁腹架的波谷部通過(guò)第三焊接托架焊接，第三焊接托架的兩側(cè)焊接處的弧度均與鋼桁腹架的外壁弧度相匹配；下鋼桁腹架的一部分波谷部通過(guò)第一焊接托架與組合預(yù)埋件焊接，下鋼桁腹架的另一部分波谷部通過(guò)第二焊接托架與鋼桁架焊接。優(yōu)選的，為了充分利用材料截面特性及效率，所述桁架管由施加有預(yù)應(yīng)力的拉桿，內(nèi)部澆筑有混凝土的壓桿以及施加有預(yù)應(yīng)力且內(nèi)部澆筑有混凝土的拉壓桿連接構(gòu)成。本發(fā)明還提出了一種大跨度曲線鋼桁腹PC組合橋梁的建造方法，其包括以下步驟:A、架設(shè)支撐管、壓型鋼板和鋼桁架，并作為施工平臺(tái)；其中，所述鋼桁架位于頂板的支點(diǎn)上緣受拉區(qū)及底板的跨中拉壓過(guò)渡區(qū)，所述鋼桁架由多個(gè)桁架管構(gòu)成；所述支撐管與壓型鋼板和鋼桁架焊接以用于支撐頂板的兩側(cè)、底板的兩側(cè)；壓型鋼板位于頂板的跨中上緣受壓區(qū)和底板的支點(diǎn)下緣受壓區(qū)，壓型鋼板用于攤鋪澆筑的混凝土 ；B、依次在底板的支點(diǎn)下緣受壓區(qū)的壓型鋼板、頂板的跨中上緣受壓區(qū)的壓型鋼板、頂板的支點(diǎn)上緣受拉區(qū)的壓型鋼板上澆筑混凝土，并在混凝土中預(yù)埋組合預(yù)埋件；其中，支點(diǎn)下緣受壓區(qū)由支點(diǎn)支撐，跨中上緣受壓區(qū)與支點(diǎn)上緣受拉區(qū)間隔排布，跨中拉壓過(guò)渡區(qū)與支點(diǎn)下緣受壓區(qū)間隔排布，支點(diǎn)上緣受拉區(qū)位于支點(diǎn)下緣受壓區(qū)的正上方；C、通過(guò)組合預(yù)埋件焊接鋼桁腹架；其中，鋼桁腹架由多根鋼桁腹桿依次一體成型連接并呈波浪線形狀，每一根鋼桁腹桿呈懸鏈線形狀；鋼桁腹架的數(shù)量為一個(gè)，鋼桁腹架的一部分波峰部及波谷部均通 過(guò)第一焊接托架與預(yù)埋在混凝土板中的組合預(yù)埋件焊接，所述組合預(yù)埋件包括加勁連接板和位于加勁連接板一側(cè)面的鋼板，加勁連接板通過(guò)焊釘與鋼板的一側(cè)面連接，第一焊接托架固定在鋼板的另一側(cè)面，第一焊接托架的另一側(cè)面的弧度與鋼桁腹架的外壁弧度相匹配；鋼桁腹架的另一部分波峰部及波谷部均通過(guò)第二焊接托架與鋼桁架焊接，第二焊接托架的兩側(cè)焊接處的弧度分別與鋼桁腹架的外壁弧度、鋼桁架的外壁弧度相匹配。優(yōu)選的，所述桁架管由施加有預(yù)應(yīng)力的拉桿，內(nèi)部澆筑有混凝土的壓桿以及施加有預(yù)應(yīng)力且內(nèi)部澆筑有混凝土的拉壓桿連接構(gòu)成。本發(fā)明還提出了另一種大跨度曲線鋼桁腹PC組合橋梁的建造方法，其包括以下步驟:A、架設(shè)支撐管、壓型鋼板和鋼桁架，并作為施工平臺(tái)；其中，所述鋼桁架位于頂板的支點(diǎn)上緣受拉區(qū)及底板的跨中拉壓過(guò)渡區(qū)，所述鋼桁架由多個(gè)桁架管構(gòu)成；所述支撐管與壓型鋼板和鋼桁架焊接以用于支撐頂板的兩側(cè)、底板的兩側(cè)；壓型鋼板位于頂板的跨中上緣受壓區(qū)和底板的支點(diǎn)下緣受壓區(qū)，壓型鋼板用于攤鋪澆筑的混凝土；B、依次在底板的支點(diǎn)下緣受壓區(qū)的壓型鋼板、頂板的跨中上緣受壓區(qū)的壓型鋼板、頂板的支點(diǎn)上緣受拉區(qū)的壓型鋼板上澆筑混凝土，并在混凝土中預(yù)埋組合預(yù)埋件；其中，支點(diǎn)下緣受壓區(qū)由支點(diǎn)支撐，跨中上緣受壓區(qū)與支點(diǎn)上緣受拉區(qū)間隔排布，跨中拉壓過(guò)渡區(qū)與支點(diǎn)下緣受壓區(qū)間隔排布，支點(diǎn)上緣受拉區(qū)位于支點(diǎn)下緣受壓區(qū)的正上方；C、通過(guò)組合預(yù)埋件焊接鋼桁腹架；其中，鋼桁腹架由多根鋼桁腹桿依次一體成型連接并呈波浪線形狀，每一根鋼桁腹桿呈懸鏈線形狀；鋼桁腹架的數(shù)量為二個(gè)，分別記為上鋼桁腹架、下鋼桁腹架，上鋼桁腹架的一部分波峰部通過(guò)第一焊接托架與預(yù)埋在混凝土板中的組合預(yù)埋件焊接，所述組合預(yù)埋件包括加勁連接板和位于加勁連接板一側(cè)面的鋼板，加勁連接板通過(guò)焊釘與鋼板的一側(cè)面連接，第一焊接托架固定在鋼板的另一側(cè)面，第一焊接托架的另一側(cè)面的弧度與鋼桁腹架的外壁弧度相匹配；上鋼桁腹架的另一部分波峰部通過(guò)第二焊接托架與鋼桁架焊接，第二焊接托架的兩側(cè)焊接處的弧度分別與鋼桁腹架的外壁弧度、鋼桁架的外壁弧度相匹配；上鋼桁腹架的波峰部與下鋼桁腹架的波谷部通過(guò)第三焊接托架焊接，第三焊接托架的兩側(cè)焊接處的弧度均與鋼桁腹架的外壁弧度相匹配；下鋼桁腹架的一部分波谷部通過(guò)第一焊接托架與組合預(yù)埋件焊接，下鋼桁腹架的另一部分波谷部通過(guò)第二焊接托架與鋼桁架焊接。優(yōu)選的，所述桁架管由施加有預(yù)應(yīng)力的拉桿，內(nèi)部澆筑有混凝土的壓桿以及施加有預(yù)應(yīng)力且內(nèi)部澆筑有混凝土的拉壓桿連接構(gòu)成。

本發(fā)明具有如下有益效果:頂板、底板由不同材料組合構(gòu)成，充分利用材料截面特性及效率。每一根鋼桁腹桿呈懸鏈線形狀，多根鋼桁腹桿依次一體成型連接并形成呈波浪線形狀的鋼桁腹架，整體性好，節(jié)點(diǎn)少，焊接難度小，有效提高施工效率。通過(guò)將傳統(tǒng)的直形的鋼桁腹桿改為懸鏈線形狀的鋼桁腹桿，使壓力轉(zhuǎn)換為靜向力，受力明確，方便施工前的預(yù)應(yīng)力施加計(jì)算。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的大跨度曲線鋼桁腹PC組合橋梁的立面示意圖；圖2為圖1的鋼桁腹架與頂板、底板連接的放大示意圖；圖3為圖2的A區(qū)域放大圖；圖4為圖1的梁底平面示意圖；圖5為圖4的A-A線剖視圖；圖6為為本發(fā)明實(shí)施例二的大跨度曲線鋼桁腹PC組合橋梁的立面示意圖；圖7為圖6的B區(qū)域放大圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例一或二的大跨度曲線鋼桁腹PC組合橋梁的應(yīng)用示例一；圖9為本發(fā)明實(shí)施例一或二的大跨度曲線鋼桁腹PC組合橋梁的應(yīng)用示例二 ；圖10為本發(fā)明實(shí)施例一或二的大跨度曲線鋼桁腹PC組合橋梁的應(yīng)用示例三。附圖標(biāo)記:1、支點(diǎn)下緣受壓區(qū)；2、跨中上緣受壓區(qū)；3、支點(diǎn)上緣受拉區(qū)；4、跨中拉壓過(guò)渡區(qū)；5、鋼桁腹架；5a、上鋼桁腹架；5b、下鋼桁腹架；6、支撐管；7、桁架管；8、第一焊接托架；9、鋼板；10、加勁連接板；11、焊釘；12、壓型鋼板；13、第三焊接托架；20、支點(diǎn)；100、大跨度曲線鋼桁腹PC組合橋梁；200、主拱；201、拱腳；202、拱腳；300、地基基礎(chǔ)。
具體實(shí)施例方式下面，結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式
，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。實(shí)施例一
如圖1至圖5所示，一種大跨度曲線鋼桁腹PC組合橋梁100，其包括頂板，底板以及多根用于連接頂板和底板的鋼桁腹桿，頂板和底板均具有用于攤鋪澆筑的混凝土的壓型鋼板12。所述頂板包括多個(gè)支點(diǎn)上緣受拉區(qū)3和多個(gè)跨中上緣受壓區(qū)2(圖中只畫出部分)，跨中上緣受壓區(qū)2與支點(diǎn)上緣受拉區(qū)3間隔排布。所述底板包括多個(gè)支點(diǎn)下緣受壓區(qū)I和多個(gè)跨中拉壓過(guò)渡區(qū)4，跨中拉壓過(guò)渡區(qū)4與支點(diǎn)下緣受壓區(qū)I間隔排布。支點(diǎn)上緣受拉區(qū)3位于支點(diǎn)下緣受壓區(qū)I的正上方,支點(diǎn)下緣受壓區(qū)I由支點(diǎn)20支撐。支點(diǎn)20可以是土地基礎(chǔ)或橋墩。頂板的兩側(cè)、底板的兩側(cè)均由支撐管6支撐，跨中上緣受壓區(qū)2、支點(diǎn)下緣受壓區(qū)I均為混凝土板，即跨中上緣受壓區(qū)2、支點(diǎn)下緣受壓區(qū)I均澆筑混凝土從而形成混凝土板。支點(diǎn)上緣受拉區(qū)3、跨中拉壓過(guò)渡區(qū)4均為鋼桁架，所述鋼桁架由多個(gè)桁架管7構(gòu)成。每一根鋼桁腹桿呈懸鏈線形狀，多根鋼桁腹桿依次一體成型連接并形成呈波
浪線形狀的鋼桁腹架5。懸鏈線的方程為乃二」其中，ξ =: , I1=L,
m-1X 2
k = ch_lm = In (ot + Vzw2 -1) , ch為二階非齊次常數(shù)，m為鋼祐1負(fù)桿的拱軸系數(shù)，f為鋼祐1腹
桿的矢高，1為鋼桁腹 桿的跨度，Y1為鋼桁腹桿上任意點(diǎn)的豎向坐標(biāo)，X為鋼桁腹桿上任意點(diǎn)的縱向坐標(biāo)。本實(shí)施例的鋼桁腹架5的數(shù)量為一個(gè)，鋼桁腹架5的一部分波峰部及波谷部均通過(guò)第一焊接托架8與預(yù)埋在混凝土板中的組合預(yù)埋件焊接，所述組合預(yù)埋件包括加勁連接板10和位于加勁連接板10 —側(cè)面的鋼板9，加勁連接板10通過(guò)焊釘11與鋼板9的一側(cè)面連接，第一焊接托架8固定在鋼板9的另一側(cè)面，第一焊接托架8的另一側(cè)面的弧度與鋼桁腹架5的外壁弧度相匹配。鋼桁腹架5的另一部分波峰部及波谷部均通過(guò)第二焊接托架(圖未畫出)與鋼桁架焊接，第二焊接托架的兩側(cè)焊接處的弧度分別與鋼桁腹架5的外壁弧度、鋼桁架的外壁弧度相匹配，即與對(duì)應(yīng)的桁架管7的外壁弧度相匹配。所述桁架管7由施加有預(yù)應(yīng)力的拉桿，內(nèi)部澆筑有混凝土的壓桿以及施加有預(yù)應(yīng)力且內(nèi)部澆筑有混凝土的拉壓桿連接構(gòu)成。拉桿、壓桿及拉壓桿需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行計(jì)算才能得到三者的位置。本實(shí)施例的建造方法如下:A、架設(shè)支撐管6、壓型鋼板12和鋼桁架，并作為施工平臺(tái)；也就是說(shuō)，先在跨中上緣受壓區(qū)2、支點(diǎn)下緣受壓區(qū)I中架設(shè)壓型鋼板12，在支點(diǎn)上緣受拉區(qū)3、跨中拉壓過(guò)渡區(qū)4架設(shè)鋼桁架，支撐管6均與壓型鋼板12、鋼桁架焊接固定，以用于支撐頂板的兩側(cè)和底板的兩側(cè)，就可以形成施工平臺(tái)；B、依次在底板的支點(diǎn)下緣受壓區(qū)I的壓型鋼板12、頂板的跨中上緣受壓區(qū)2的壓型鋼板12、頂板的支點(diǎn)上緣受拉區(qū)3的壓型鋼板12上澆筑混凝土，并在混凝土中預(yù)埋組合預(yù)埋件；C、通過(guò)組合預(yù)埋件焊接鋼桁腹架。
實(shí)施例二本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于鋼桁腹架的數(shù)量。如圖6和圖7所示，本實(shí)施例的鋼桁腹架5的數(shù)量為二個(gè)，分別記為上鋼桁腹架5a、下鋼桁腹架5b，上鋼桁腹架5a的一部分波峰部通過(guò)第一焊接托架8 (結(jié)合圖3)與預(yù)埋在混凝土板中的組合預(yù)埋件(結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一相同)焊接；上鋼桁腹架5a的另一部分波峰部通過(guò)第二焊接托架(結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一相同)與鋼桁架焊接，第二焊接托架的兩側(cè)焊接處的弧度分別與鋼桁腹架的外壁弧度、鋼桁架的外壁弧度相匹配；上鋼桁腹架5a的波峰部與下鋼桁腹架5b的波谷部通過(guò)第三焊接托架13焊接，第三焊接托架13的兩側(cè)焊接處的弧度均與鋼桁腹架5的外壁弧度相匹配；下鋼桁腹架5b的一部分波谷部通過(guò)第一焊接托架8與組合預(yù)埋件焊接，下鋼桁腹架5b的另一部分波谷部通過(guò)第二焊接托架與鋼桁架焊接。需要說(shuō)明的是，桁架管7、鋼桁腹架5均可由管口尺寸相同的標(biāo)準(zhǔn)管件制作，那么第三焊接托架13與第二焊接托架的結(jié)構(gòu)就可以制作成相同，方便加工。本實(shí)施例的建造方法與實(shí)施例一相同，區(qū)別之處在于還需要將上鋼桁腹架5a與下鋼桁腹架5b進(jìn)行焊接。如圖8所示，實(shí)施例一或二的大跨度曲線鋼桁腹PC組合橋梁100應(yīng)用于大跨度異形橋上面，該大跨度異形橋的主拱200通過(guò)拉索與大跨度曲線鋼桁腹PC組合橋梁100連接，且主拱200的拱腳201直接支撐在地基基礎(chǔ)300上，并且拱腳201作為橋墩支撐大跨度曲線鋼桁腹PC組合橋梁100。本應(yīng)用示例的主拱200的主拱軸線為發(fā)散式拱軸線，其拱腳201會(huì)產(chǎn)生一定的水平推力，造成橋梁的不穩(wěn)定。如圖9所示，實(shí)施例一或二的大跨度曲線鋼桁腹PC組合橋梁100應(yīng)用于大跨度異形橋上面，該大跨度異形橋的主拱200通過(guò)拉索與大跨度曲線鋼桁腹PC組合橋梁100連接，且主拱200的拱腳202直接支撐在地基基礎(chǔ)300上，并且拱腳202作為橋墩支撐大跨度曲線鋼桁腹PC組合橋梁100。本應(yīng)用示例的主拱200的主拱軸線為收斂式拱軸線，能夠有效減小拱腳202產(chǎn)生水平推力。
`
如圖10所示，實(shí)施例一或二的大跨度曲線鋼桁腹PC組合橋梁100應(yīng)用于大跨度異形橋上面，該大跨度異形橋的主拱200通過(guò)拉索與大跨度曲線鋼桁腹PC組合橋梁100連接，且主拱200的拱腳202直接安裝在大跨度曲線鋼桁腹PC組合橋梁100上，大跨度曲線鋼桁腹PC組合橋梁100由支點(diǎn)20 (即橋墩)支撐。本應(yīng)用示例的主拱200的主拱軸線為收斂式拱軸線，能夠有效減小拱腳202產(chǎn)生水平推力，有效保證大跨度曲線鋼桁腹PC組合橋梁100的穩(wěn)定。圖9和圖10的主拱200的主拱軸線方程的一般表達(dá)式為:4m2 [ (χ-χ0) cos α + (y-y0) sin α ]2+[ (χ-χ0) sin a - (y-y0) cos a ] 2=m2l2其中，m為拱軸線系數(shù)；I為跨度；f為矢高；X0為X’ o’ y’直直角坐標(biāo)系沿著X軸平移的距離；y0為X’ ο’ 直直角坐標(biāo)系沿著y軸平移的距離；a為X’ o’ y’直的X’軸的正向與xoy的x軸正向之間的夾角。通過(guò)將發(fā)散式拱軸線，改為收斂式拱軸線,將一部分推力合理轉(zhuǎn)換為彎矩,達(dá)到減小拱腳水平推力T目的；隨著水平推力T的減小，提高主拱橫向穩(wěn)定性。因?yàn)閴簵U穩(wěn)定問(wèn)題，主拱截面尺寸一般不由強(qiáng)度控制，而由橫向穩(wěn)定性要求決定。隨著水平推力T減小，拱截面壓力N減小，可以提高主拱橫向穩(wěn)定性；采用鋼-混組合結(jié)構(gòu)、組合結(jié)構(gòu)承受附加彎矩Mo充分發(fā)揮組合結(jié)構(gòu)中鋼材抗拉強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，解決由于拱軸線調(diào)整產(chǎn)生的附加彎矩M。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。·
權(quán)利要求
1.大跨度曲線鋼桁腹PC組合橋梁，其包括頂板，底板以及多根用于連接頂板和底板的鋼桁腹桿，頂板和底板均具有用于攤鋪澆筑的混凝土的壓型鋼板，其特征在于，所述頂板包括多個(gè)支點(diǎn)上緣受拉區(qū)和多個(gè)跨中上緣受壓區(qū)，跨中上緣受壓區(qū)與支點(diǎn)上緣受拉區(qū)間隔排布，所述底板包括多個(gè)支點(diǎn)下緣受壓區(qū)和多個(gè)跨中拉壓過(guò)渡區(qū)，跨中拉壓過(guò)渡區(qū)與支點(diǎn)下緣受壓區(qū)間隔排布，支點(diǎn)上緣受拉區(qū)位于支點(diǎn)下緣受壓區(qū)的正上方，支點(diǎn)下緣受壓區(qū)由支點(diǎn)支撐，頂板的兩側(cè)、底板的兩側(cè)均由支撐管支撐，跨中上緣受壓區(qū)、支點(diǎn)下緣受壓區(qū)均為混凝土板，支點(diǎn)上緣受拉區(qū)、跨中拉壓過(guò)渡區(qū)均為鋼桁架，所述鋼桁架由多個(gè)桁架管構(gòu)成；每一根鋼桁腹桿呈懸鏈線形狀，多根鋼桁腹桿依次一體成型連接并形成呈波浪線形狀的鋼桁腹架。
2.如權(quán)利要求1所述的大跨度曲線鋼桁腹PC組合橋梁，其特征在于，懸鏈線的方程為Jl = ^ (chkξ-1)，其中，ξ = — , h=~，k = ch~lm = h\(m + ^m2 -1)，ch 為二階非齊次τη-1X2\I常數(shù)，m為鋼桁腹桿的拱軸系數(shù)，f為鋼桁腹桿的矢高，I為鋼桁腹桿的跨度，Y1為鋼桁腹桿上任意點(diǎn)的豎向坐標(biāo)，X為鋼祐1腹桿上任意點(diǎn)的縱向坐標(biāo)。
3.如權(quán)利要求1所述的大跨度曲線鋼桁腹PC組合橋梁，其特征在于，鋼桁腹架的數(shù)量為一個(gè)，鋼桁腹架的一部分波峰部及波谷部均通過(guò)第一焊接托架與預(yù)埋在混凝土板中的組合預(yù)埋件焊接，所述組合預(yù)埋件包括加勁連接板和位于加勁連接板一側(cè)面的鋼板，加勁連接板通過(guò)焊釘與鋼板的一側(cè)面連接，第一焊接托架固定在鋼板的另一側(cè)面，第一焊接托架的另一側(cè)面的弧度與鋼桁腹架的外壁弧度相匹配；鋼桁腹架的另一部分波峰部及波谷部均通過(guò)第二焊接托架與鋼桁架焊接，第二焊接托架的兩側(cè)焊接處的弧度分別與鋼桁腹架的外壁弧度、鋼桁架的外壁弧度相匹配。
4.如權(quán)利要求1所述的大跨度曲線鋼桁腹PC組合橋梁，其特征在于，鋼桁腹架的數(shù)量為二個(gè)，分別記為上鋼桁腹架、下鋼桁腹架，上鋼桁腹架的一部分波峰部通過(guò)第一焊接托架與預(yù)埋在混凝土板中的組合預(yù)埋件焊接，所述組合預(yù)埋件包括加勁連接板和位于加勁連接板一側(cè)面的鋼板，加勁連接板通過(guò)焊釘與鋼板的一側(cè)面連接，第一焊接托架固定在鋼板的另一側(cè)面，第一焊接托架的另一側(cè)面的弧度與鋼桁腹架的外壁弧度相匹配；上鋼桁腹架的另一部分波峰部通過(guò)第二焊接托架與鋼桁架焊接，第二焊接托架的兩側(cè)焊接處的弧度分別與鋼桁腹架的外壁弧度、鋼桁架的外壁弧度相匹配；上鋼桁腹架的波峰部與下鋼桁腹架的波谷部通過(guò)第三焊接托架焊接，第三焊接托架的兩側(cè)焊接處的弧度均與鋼桁腹架的外壁弧度相匹配；下鋼桁腹架的一部分波谷部通過(guò)第一焊接托架與組合預(yù)埋件焊接，下鋼桁腹架的另一部分波谷部通過(guò)第二焊接托架與鋼桁架焊接。
5.如權(quán)利要求1所述的大跨度曲線鋼桁腹PC組合橋梁，其特征在于，所述桁架管由施加有預(yù)應(yīng)力的拉桿，內(nèi)部澆筑有 混凝土的壓桿以及施加有預(yù)應(yīng)力且內(nèi)部澆筑有混凝土的拉壓桿連接構(gòu)成。
6.大跨度曲線鋼桁腹PC組合橋梁的建造方法，其特征在于，包括以下步驟: A、架設(shè)支撐管、壓型鋼板和鋼桁架，并作為施工平臺(tái)；其中，所述鋼桁架位于頂板的支點(diǎn)上緣受拉區(qū)及底板的跨中拉壓過(guò)渡區(qū)，所述鋼桁架由多個(gè)桁架管構(gòu)成；所述支撐管與壓型鋼板和鋼桁架焊接以用于支撐頂板的兩側(cè)、底板的兩側(cè)；壓型鋼板位于頂板的跨中上緣受壓區(qū)和底板的支點(diǎn)下緣受壓區(qū)，壓型鋼板用于攤鋪澆筑的混凝土 ；B、依次在底板的支點(diǎn)下緣受壓區(qū)的壓型鋼板、頂板的跨中上緣受壓區(qū)的壓型鋼板、頂板的支點(diǎn)上緣受拉區(qū)的壓型鋼板上澆筑混凝土，并在混凝土中預(yù)埋組合預(yù)埋件；其中，支點(diǎn)下緣受壓區(qū)由支點(diǎn)支撐，跨中上緣受壓區(qū)與支點(diǎn)上緣受拉區(qū)間隔排布，跨中拉壓過(guò)渡區(qū)與支點(diǎn)下緣受壓區(qū)間隔排布，支點(diǎn)上緣受拉區(qū)位于支點(diǎn)下緣受壓區(qū)的正上方； C、通過(guò)組合預(yù)埋件焊接鋼桁腹架；其中，鋼桁腹架由多根鋼桁腹桿依次一體成型連接并呈波浪線形狀，每一根鋼桁腹桿呈懸鏈線形狀；鋼桁腹架的數(shù)量為一個(gè)，鋼桁腹架的一部分波峰部及波谷部均通過(guò)第一焊接托架與預(yù)埋在混凝土板中的組合預(yù)埋件焊接，所述組合預(yù)埋件包括加勁連接板和位于加勁連接 板一側(cè)面的鋼板，加勁連接板通過(guò)焊釘與鋼板的一側(cè)面連接，第一焊接托架固定在鋼板的另一側(cè)面，第一焊接托架的另一側(cè)面的弧度與鋼桁腹架的外壁弧度相匹配；鋼桁腹架的另一部分波峰部及波谷部均通過(guò)第二焊接托架與鋼桁架焊接，第二焊接托架的兩側(cè)焊接處的弧度分別與鋼桁腹架的外壁弧度、鋼桁架的外壁弧度相匹配。
7.如權(quán)利要求6大跨度曲線鋼桁腹PC組合橋梁的建造方法，其特征在于，所述桁架管由施加有預(yù)應(yīng)力的拉桿，內(nèi)部澆筑有混凝土的壓桿以及施加有預(yù)應(yīng)力且內(nèi)部澆筑有混凝土的拉壓桿連接構(gòu)成。
8.大跨度曲線鋼桁腹PC組合橋梁的建造方法，其特征在于，包括以下步驟: A、架設(shè)支撐管、壓型鋼板和鋼桁架，并作為施工平臺(tái)；其中，所述鋼桁架位于頂板的支點(diǎn)上緣受拉區(qū)及底板的跨中拉壓過(guò)渡區(qū)，所述鋼桁架由多個(gè)桁架管構(gòu)成；所述支撐管與壓型鋼板和鋼桁架焊接以用于支撐頂板的兩側(cè)、底板的兩側(cè)；壓型鋼板位于頂板的跨中上緣受壓區(qū)和底板的支點(diǎn)下緣受壓區(qū)，壓型鋼板用于攤鋪澆筑的混凝土； B、依次在底板的支點(diǎn)下緣受壓區(qū)的壓型鋼板、頂板的跨中上緣受壓區(qū)的壓型鋼板、頂板的支點(diǎn)上緣受拉區(qū)的壓型鋼板上澆筑混凝土，并在混凝土中預(yù)埋組合預(yù)埋件；其中，支點(diǎn)下緣受壓區(qū)由支點(diǎn)支撐，跨中上緣受壓區(qū)與支點(diǎn)上緣受拉區(qū)間隔排布，跨中拉壓過(guò)渡區(qū)與支點(diǎn)下緣受壓區(qū)間隔排布，支點(diǎn)上緣受拉區(qū)位于支點(diǎn)下緣受壓區(qū)的正上方； C、通過(guò)組合預(yù)埋件焊接鋼桁腹架；其中，鋼桁腹架由多根鋼桁腹桿依次一體成型連接并呈波浪線形狀，每一根鋼桁腹桿呈懸鏈線形狀；鋼桁腹架的數(shù)量為二個(gè)，分別記為上鋼桁腹架、下鋼桁腹架，上鋼桁腹架的一部分波峰部通過(guò)第一焊接托架與預(yù)埋在混凝土板中的組合預(yù)埋件焊接，所述組合預(yù)埋件包括加勁連接板和位于加勁連接板一側(cè)面的鋼板，加勁連接板通過(guò)焊釘與鋼板的一側(cè)面連接，第一焊接托架固定在鋼板的另一側(cè)面，第一焊接托架的另一側(cè)面的弧度與鋼桁腹架的外壁弧度相匹配；上鋼桁腹架的另一部分波峰部通過(guò)第二焊接托架與鋼桁架焊接，第二焊接托架的兩側(cè)焊接處的弧度分別與鋼桁腹架的外壁弧度、鋼桁架的外壁弧度相匹配；上鋼桁腹架的波峰部與下鋼桁腹架的波谷部通過(guò)第三焊接托架焊接，第三焊接托架的兩側(cè)焊接處的弧度均與鋼桁腹架的外壁弧度相匹配；下鋼桁腹架的一部分波谷部通過(guò)第一焊接托架與組合預(yù)埋件焊接，下鋼桁腹架的另一部分波谷部通過(guò)第二焊接托架與鋼桁架焊接。
9.如權(quán)利要求8大跨度曲線鋼桁腹PC組合橋梁的建造方法，其特征在于，所述桁架管由施加有預(yù)應(yīng)力的拉桿，內(nèi)部澆筑有混凝土的壓桿以及施加有預(yù)應(yīng)力且內(nèi)部澆筑有混凝土的拉壓桿連接構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及大跨度曲線鋼桁腹PC組合橋梁及其建造方法。大跨度曲線鋼桁腹PC組合橋梁包括頂板，底板以及多根用于連接頂板和底板的鋼桁腹桿，每一根鋼桁腹桿呈懸鏈線形狀，多根鋼桁腹桿依次一體成型連接并形成呈波浪線形狀的鋼桁腹架。本發(fā)明整體性好，節(jié)點(diǎn)少，焊接難度小，有效提高施工效率。通過(guò)將傳統(tǒng)的直形的鋼桁腹桿改為懸鏈線形狀的鋼桁腹桿，使壓力轉(zhuǎn)換為靜向力，受力明確，方便施工前的預(yù)應(yīng)力施加計(jì)算。
文檔編號(hào)E01D19/00GK103243635SQ20131015780
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月28日
發(fā)明者李勇, 方秦漢, 朱宏平, 彭躍飛, 郭帥, 劉念琴 申請(qǐng)人:李勇