跨越多层桥面的梁的制作方法

专利名称：跨越多层桥面的梁的制作方法
技术领域：
本发明属于桥梁工程领域，特别是涉及一种用于桥梁结构、腹板跨越多层桥面并 与上翼缘、下翼缘整体连接共同工作、作为多层桥面共同的梁。
背景技术：
目前，桥梁结构形式多样，一般可分为拱桥结构、梁桥结构(含刚构桥结构)、斜拉 桥结构、悬索桥结构、桁架桥结构等。其中跨径30m以上的梁桥结构主要有预应力钢筋混凝 土简支T形梁和预应力钢筋混凝土连续箱梁等。预应力钢筋混凝土简支T形梁由上翼缘、腹板组成，T形梁桥为单层使用，多根T形 梁采用横隔板连接形成桥面，其桥面作为交通通道，T形梁作为承载结构，通过抗弯、抗剪来 承受桥面外部荷载及结构自身荷载。预应力钢筋混凝土连续箱梁由上翼缘、下翼缘、腹板和横隔板组成，横截面为矩形 箱形或梯形箱形，可分为单箱单室、单箱双室、单箱三室、双箱单室、双箱双室等，但在竖向 均为一层，即不设水平向隔板。箱梁一般单层使用，其桥面作为交通通道，箱梁作为承载结 构，通过抗弯、抗剪来承受桥面外部荷载及结构自身荷载。由于设置横隔板，纵向箱室不连 通，箱室无法作为机动车通道使用，一般作为管线通道使用。也有箱室截面尺度较小的桥 梁，取消横隔板，利用箱室作为机动车通道，形成二层桥面，但最多作为二层桥面使用。根据理论和工程实践，梁桥结构的梁承受的弯矩基本与桥梁跨径的平方成正比， 梁桥结构的梁的抗弯能力也基本与梁高的平方成正比，由此梁桥结构的梁高几乎与桥梁跨 径成正比，梁桥的梁高一般为1/15 1/30倍桥梁跨径(见人民交通出版社2000年6月版 《公路桥涵设计手册梁桥(下册)P73》。同时，梁桥的单位面积造价也与梁高密切相关。由 于梁高的限制和经济性要求，预应力钢筋混凝土简支T形梁的跨径不超过50m，预应力钢筋 混凝土连续箱梁的跨径一般不超过200m(见人民交通出版社2000年6月版《公路桥涵设计 手册梁桥(下册)P68》。目前的梁桥结构存在以下问题1、现有梁桥结构一直以来难以推广到大跨径情况1)受梁高的限制，结构本身难以适应大跨径情况。2)在大跨径情况下，单位面积的经济性较差而失去竞争力。2、现有梁桥结构的建筑高度大，多层桥面时梁高总和更大，不仅不利于多层桥面 的设置，不利于充分利用土地和空间资源，而且也有碍桥梁景观简支T形梁只能单层使用，连续箱梁一般作为一层桥面使用。对于两层及以上桥 面的桥梁，每层桥面需要设置独立的梁，由于每层桥面的梁独立工作，使得每层桥面的梁高 均较大(跨径50m的简支T形梁、箱梁的梁高达2. 5m)，各层桥面的梁高总和更大，不仅不利 于多层桥面的设置，不利于充分利用土地和空间资源，而且也有碍桥梁景观。3、现有箱梁结构竖向为一层，最多作为双层桥面使用，无法提供更多的桥面层数。4、高架道路、高架轨道只能采用两侧隔音设施，而难以设置顶部隔音设施，隔音效果不尽理想，交通噪音对沿线特别是住宅区环境影响较大。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种跨越多层桥面的梁，解决一直以来梁桥结 构难以适应大跨径、梁高较大不利于多层桥面设置、不利于充分利用土地和空间资源的问题。本发明跨越多层桥面的梁，是一种用于桥梁结构、腹板跨越多层桥面并与上翼缘、 下翼缘整体连接共同工作、作为多层桥面共同的梁，简称跨层梁。本发明的技术方案是跨层梁(即跨越多层桥面的梁)的第一种形式由竖向的腹 板、水平向的上翼缘和水平向的下翼缘组成，其特征在于上翼缘和下翼缘之间设置水平向 的面板，面板层数η≥ 1，上翼缘、面板和下翼缘之间形成竖向n+1层梁内通道，腹板数量
m≥1，腹板跨越至少2层梁内通道，上翼缘、下翼缘、腹板和面板整体连接、共同工作、作为 梁内通道共同的梁。所述跨层梁的第一种形式的A型，横截面采用网格形，横向设两侧2块腹板，中间 可进一步增设腹板，形成横向m-1孔、竖向n+1层梁内通道，腹板采用直腹板或斜腹板；梁内 通道的单孔净宽≥3. 5m、≤ 15m ；上翼缘、下翼缘、腹板和面板可设置肋板加强。所述跨层梁的第一种形式的B型，横截面采用开口网格形；腹板采用直腹板；上翼 缘、下翼缘、腹板和面板可设置肋板加强；1)横向设中间1块腹板，形成横向2孔、竖向n+1层梁内通道，梁内通道的单孔净 宽≥ 3. 5m、≤7m。2)或横向设中间1块腹板、两侧2根立柱，立柱纵向位置与底层立柱一致，上翼缘、 下翼缘、面板在立柱处设置纵梁，形成横向2孔、竖向n+1层梁内通道，梁内通道单孔净宽≥ 3. 5m、≤ 15m。3)或横向设中间1块腹板、两侧桁架，上翼缘、下翼缘、面板在立柱处设置桁架弦 杆，上翼缘、下翼缘、面板之间设置桁架斜杆，可进一步设置桁架竖杆，形成横向2孔、竖向 n+1层梁内通道，梁内通道单孔净宽≥3. 5m、≤ 15m。4)或横向设中间1块腹板、两侧2根立柱，上翼缘、下翼缘和面板为悬臂式，上翼 缘、下翼缘、面板在立柱处的底部设置纵梁，立柱纵向位置与底层立柱一致，形成横向4孔、 竖向n+1层梁内通道，立柱与腹板之间的梁内通道单孔净宽≥3. 5m、≤15m，立柱外侧的梁 内通道单孔净宽≥3. 5m、≤7m。所述跨层梁的第一种形式的C型，横截面采用网格形和开口网格形组合。跨层梁(即跨越多层桥面的梁)的第二种形式由竖向的腹板、水平向的上翼缘和 水平向的下翼缘组成，其特征在于上翼缘、下翼缘之间不设面板，上翼缘和下翼缘之间形 成1层梁内通道，设置中间1块腹板，腹板跨越该梁内通道，上翼缘、下翼缘和腹板整体连 接、共同工作、作为梁内通道共同的梁；腹板采用直腹板；1)上翼缘、下翼缘为悬臂式，形成横向2孔、竖向1层梁内通道，梁内通道的单孔净 宽≥3. 5m、≤7m ；上翼缘、下翼缘和腹板可设置肋板加强。2)或横向设两侧2根立柱，立柱纵向位置与底层立柱一致，上翼缘、下翼缘在立柱 处设置纵梁，形成横向2孔、竖向1层梁内通道，梁内通道单孔净宽≥3. 5m、≤15m ；上翼缘、下翼缘和腹板可设置肋板加强。3)或横向设两侧桁架，上翼缘、下翼缘在立柱处设置桁架弦杆，上翼缘、下翼缘之 间设置桁架斜杆，可进一步设置桁架竖杆，形成横向2孔、竖向1层梁内通道，梁内通道单孔 净宽≥3. 5m、≤ 15m ；上翼缘、下翼缘和腹板可设置肋板加强。4)或横向设两侧2根立柱，上翼缘、下翼缘为悬臂式，上翼缘、下翼缘在立柱处的 底部设置纵梁，立柱纵向位置与底层立柱一致，形成横向4孔、竖向1层梁内通道，立柱与腹 板之间的梁内通道单孔净宽≥3. 5m、≤15m，立柱外侧的梁内通道单孔净宽≥3. 5m、≤7m ； 上翼缘、下翼缘和腹板可设置肋板加强。所述跨层梁采用简支梁结构、连续梁结构，或与底层立柱组成刚构结构。所述跨层梁采用预应力钢筋混凝土结构、钢结构或预应力钢筋混凝土与钢组合结构。对于预应力钢 筋混凝土结构，腹板厚度> 0. 3m，上翼缘、下翼缘、面板厚度> 0. 15m，具体根据计算确定。所述跨层梁的梁内通道作为机动车通道、无轨电车通道、轨道交通通道、磁悬浮通 道、管线通道、人行通道等通道的1种或多种组合。所述跨层梁的上翼缘顶部可设置梁顶通道。在非噪音影响敏感区的路段，梁顶通 道的顶部不封闭；在噪音影响敏感区的路段，梁顶通道的顶部设透明封闭楼顶封闭，避免对 外部环境的噪音影响。对于横截面为开口网格形的所述跨层梁、网格形与开口网格形组合的所述跨层 梁，上翼缘、下翼缘和面板横向两端的护栏可兼作纵梁；在非噪音影响敏感区的路段，梁内 通道的两侧除结构外不封闭；在噪音影响敏感区的路段，梁内通道的两侧设透明封闭墙体 封闭，避免对外部环境的噪音影响。对于所述跨层梁的腹板，可在与面板、上翼缘、下翼缘的结构衔接部位以外的区域 设置一定数量的孔，各孔不连续，以满足采光、通风等需要。孔的数量、尺度、位置以保证腹 板传递剪力和弯矩功能为前提。所述跨层梁还可与斜拉桥结构或悬索桥结构组合使用，分别作为斜拉桥或悬索桥 的主梁。横截面为网格形的所述跨层梁、横截面为开口网格形且两侧封闭的所述跨层梁， 设置排风送风系统，保证废气及时排放和内部空气清新。内部装饰可采用吸声材料，避免对 内部环境的噪音影响。特点是内部的梁内通道全封闭，对沿线环境的噪声和废气影响小，不 受风、雨、雪、雾的影响，可全天候运行，对电磁波、磁场具有很好的屏蔽效应，但需要设置照 明及排风送风系统。特别适合作为基本不消耗氧气、无废气排放的高架轨道、高架高速铁 路、高架磁悬浮、高架无轨电车桥梁结构的梁。横截面为开口网格形且两侧不封闭的所述跨层梁，可以自然采光和自然通风。由 于两侧不贯通，基本不受大风、雨、雪影响，但对沿线环境存在一定的噪声和废气影响。特别 适合作为高架无轨电车桥梁、高架道路桥梁、多层过江大桥(如长江大桥)、多层跨海大桥 (如东海大桥、杭州湾大桥、琼洲海峡大桥等)等桥梁结构的梁。所述跨层梁的结构外表面采用涂料、玻璃、玻璃幕墙、面砖、石材的1种或多种组 合装饰。所述跨层梁的机动车通道、无轨电车通道、轨道交通通道、磁悬浮通道、管线通道、 人行通道的净高根据规范确定。
所述跨层梁的管线通道内的管线宜为非危险品管线。所述跨层梁的其余结构构造均可采用现有桥梁技术(预应力钢筋混凝土简支T形梁和预应力钢筋混凝土连续箱梁等)实现，不再赘述。本发明的技术效果体现在以下几个方面1、跨层梁用于梁桥结构时，竖向刚度大，变形小，跨越能力大，并具有很好的经济性和竞争力技术方面。跨层梁跨越多层桥面，换句话说，跨层梁就是将上下多层桥面的梁板组 合为一根共同工作的梁。跨层梁的梁高即为多层通道的腹板总高度(1层通道的梁高4 6m，2层通道的梁高8 12m，3层通道的梁高12 18m，4层通道的梁高16 24m，5层通
道的梁高20 30m)。以矩形简支梁为例，最大弯矩M跨中= X-ql2 ,抗弯模量妒二 ^M2，刚度
ο6
EI = E~bh3，最大挠度/max = -T^gl4，其中q为均布荷载，1为桥梁跨度，b为梁宽，h为 12384EI
梁高，E为弹性模量，I为惯性矩。由于梁桥的抗弯能力基本与梁高的平方成正比，梁桥的刚
度基本与梁高的3次方成正比，因而跨层梁拥有很大的抗弯能力、刚度、很好的整体稳定性
和较小的挠曲变形，跨层梁的最大跨径可达到梁高的15 20倍。当跨层梁设6层通道、梁
高为30m时，跨径可达450 600m，当跨层梁设10层通道、梁高为50m时，跨径可达750
IOOOm0如此跨径不仅可以满足黄浦江大桥、长江大桥等过江大桥、跨海大桥通航孔的跨度
要求，而且可实现各种通道集中大规模布置，大大提高大桥的通过能力，充分利用宝贵的桥
位资源。经济方面。根据梁桥理论和工程实践，当跨径较大时，对梁桥结构的主导荷载是梁 的自重，梁的自重基本与梁高成正比，单位桥面的造价基本与梁高成正比。同样，跨层梁的 主导荷载是梁的自重，梁的自重基本与梁高成正比，但由于跨层梁拥有多层桥面，其桥面面 积为多层桥面面积的总和，其单位桥面造价按桥面面积分摊，分摊后跨层梁单位桥面面积 的造价大大低于其他桥型。因此，在大跨度情况下，跨层梁具有很好的经济性和竞争力。2、跨层梁用于斜拉桥结构或悬索桥结构时，不仅大大提高桥面结构的竖向刚度， 有利于提高桥梁的竖向整体稳定，而且可实现各种通道集中大规模布置，大大提高大桥通 过能力，充分利用宝贵的桥位资源。3、跨层梁的上翼缘、下翼缘及面板厚度较小，梁的实体厚度与交通通道高度的比 值大大减小(由普通梁桥的20%降低为5 10% )，有利于多层桥面的设置，有利于充分利 用土地和空间资源。4、截面为网格形的跨层梁属于全封闭结构，对沿线环境的噪声和废气影响小，不 受风、雨、雪、雾的影响，可全天候运行，对电磁波、磁场具有很好的屏蔽效应。特别适合作为 高架轨道、高架高速铁路、高架磁悬浮、高架无轨电车的梁。5、截面为开口网格形的跨层梁两侧不贯通，基本不受大风、雨、雪影响。特别适合 作为高架无轨电车、高架道路、多层过江大桥、多层跨海大桥的梁。6、跨层梁集约化利用交通通道资源，提高通过能力有效解决交通通道空间资源紧缺和通过能力不足问题，同时有效节约土地资源和 城市空间；可根据交通流量确定不同区域的通道层数；可提供建设二来二去的双线及以上 轨道交通通道的空间资源；有利于解决无轨电车在现代交通中存在的问题；机动车通道、无轨电车通道、轨道交通通道、管线通道，集成布置为综合通道，方便管理，方便换乘，形成 城市、城际的交通大动脉；有利于实现客货机动车辆分层分道行使、大小车辆分层分道行 使、快慢车分层分道行使、长中短距离车辆分层分道行使，提高通行速度，消除小车、快车、 客车频繁超车引发的安全隐患；有利于实现轨道交通客货运分轨运行、长中短距离分轨运 行、快慢车分轨运行。本发明适合作为高架轨道(如城市轨道交通、高架铁路)桥梁 、高架高速铁路(如 京沪高速铁路)桥梁、高架磁悬浮桥梁、高架无轨电车桥梁、高架道路桥梁、综合高架通道 桥梁、多层过江大桥(如长江大桥)、多层跨海大桥(如东海大桥、杭州湾大桥、琼洲海峡大 桥等)等桥梁结构的简支梁、连续梁、刚构桥主梁、斜拉桥主梁、悬索桥主梁。


图1为本发明实施例一的断面2为本发明实施例二的断面3为本发明实施例三的断面4为本发明实施例四的断面5为图4的A-A纵剖视图、纵立面6为本发明实施例五的断面7为本发明实施例六的断面8为本发明实施例七的断面9为本发明实施例八的断面10为本发明实施例九的断面11为图9、图10的B-B纵剖视图、纵立面12为本发明实施例十的断面13为本发明实施例i^一的断面14为本发明实施例十二的断面15为图14的C-C纵立面16为本发明实施例十三的断面17为本发明实施例十四的断面18为图17的D-D纵剖视19为图17的E-E纵立面20为本发明实施例十五的断面21为图20的E2-E2纵立面22为本发明实施例十六的断面23为本发明实施例十七的断面24为本发明实施例十八的断面25为本发明实施例十九的断面26为图25的F-F纵剖视27为本发明实施例二十的断面28为本发明实施例二i^一的断面图
图29为本发明实施例二十二的断面30为本发明实施例二十三的断面31为本发明实施例二十四的断面32为本发明实施例二十六的断面33为图32的G-G纵剖视图、纵立面34为本发明实施例二十七的断面35为本发明实施例二十八的断面36为本发明实施例二十九的断面37为本发明实施例三十的断面38为本发明实施例三i^一的断面39为本发明实施例三十二的断面40为本发明实施例三十三的断面41为图39、图40的H-H断面42为图39、图40的I-I断面中1、地面通道，2、管线通道，3、梁顶通道，4、无轨电车通道，5、轨道交通通道 (含磁悬浮)，6、机动车通道，7、桩基，8、承台，9、地面道路，10、底层立柱，11、底层盖梁，12、 上翼缘，13、下翼缘，14、腹板，141、腹板开孔，15、面板，16、腹板的肋板，17、上翼缘、下翼缘 或面板的肋板，18、立柱，181、护栏，182、纵梁，183、桁架竖杆，184、桁架斜杆，185、桁架弦 杆，19、透明封闭墙体，20、透明封闭楼顶，21、供电电杆，211、架空电缆，22、机动车，23、无轨 电车，24、有轨列车，25、管线，30、斜拉桥或悬索桥桥塔，31、斜拉桥或悬索桥拉索，32、悬索 桥主缆，33、悬索桥锚碇结构，34、斜拉桥或悬索桥主梁。
具体实施例方式下面结合

实施本发明的实施方式实施例一横截面为网格形的跨层梁Al型参见图1，跨层梁由腹板14、上翼缘12、下翼缘13和面板15整体连接而成。横截 面为“日”字网格形，横向设两侧二块腹板14，上翼缘12、下翼缘13之间设一层面板15，形 成横向单孔、竖向二层梁内通道，梁内通道单孔净宽>3. 5m、< 15m。腹板14跨越二层梁内 通道。腹板14采用直腹板。跨层梁采用简支梁结构、连续梁结构或与底层立柱10组成刚构 结构。跨层梁采用预应力钢筋混凝土结构、钢结构或预应力钢筋混凝土与钢组合结构。腹 板14设置肋板16加强，上翼缘12、下翼缘13与面板15设置肋板17加强。跨层梁的最大 跨径可达跨层梁腹板14总高度的15 20倍。可设置排风送风系统(图上未示出)，保证 废气及时排放和内部空气清新。内部装饰可采用吸声材料(图上未示出)，避免对内部环境 的噪音影响。跨层梁桥梁结构的结构外表面可采用涂料、玻璃、玻璃幕墙、面砖、石材的1种 或多种组合装饰(图上未示出)。梁内通道作为机动车通道6、无轨电车通道4、轨道交通通 道5(含磁悬浮)、管线通道2等通道的1种或多种组合。实施例二 横截面为网格形的跨层梁A2型参见图2，上翼缘12、下翼缘13之间设二层面板15，形成横向单孔、竖向三层梁内 通道，腹板14跨越三层梁内通道。其余同实施例一。
实施例三横截面为网格形的跨层梁A3型参见图3，横向设两侧二块腹板14、中间一块腹板14，上翼缘12、下翼缘13之间设 一层面板15，形成横向双孔、竖向二层梁内通道，梁内通道单孔净宽>3. 5m、< IOm0腹板 14不设置肋板16，上翼缘12、下翼缘13与面板15不设置肋板17。其余同实施例一。实施例四横截面为网格形的跨层梁A4型参见图4、图5，横向设两侧二块腹板14、中间一块腹板14，上翼缘12、下翼缘13之间设二层面板15，形成横向双孔、竖向三层梁内通道，梁内通道单孔净宽>3. 5m、<15m。中 间腹板14不设置肋板16。对于腹板14，在与面板15、上翼缘12、下翼缘13结构衔接部位 以外的区域可设置一定数量的孔141，各孔141不连续，以满足采光、通风等需要，孔141的 数量、尺度、位置以保证腹板传递剪力和弯矩功能为前提。其余同实施例二。实施例五横截面为网格形的跨层梁A5型参见图6，上翼缘12两侧为悬臂式，上翼缘12横向两端设置护栏181，上翼缘12 顶部设置梁顶通道3，作为机动车通道6。其余同实施例一。实施例六横截面为网格形的跨层梁A6型参见图7，横向设两侧二块腹板14、中间一块腹板14，上翼缘12、下翼缘13之间设 一层面板15，形成横向双孔、竖向二层梁内通道。其余同实施例五。实施例七横截面为网格形的跨层梁A7型参见图8，腹板采用斜腹板。其余同实施例六。实施例八横截面为网格形的跨层梁A8型参见图9、图11，跨层梁由腹板14、上翼缘12、下翼缘13和面板15整体连接而成。 横截面为网格形，横向设两侧二块腹板14、中间一块腹板14，上翼缘12与下翼缘13之间设 五层面板15，形成横向单孔、竖向六层梁内通道。梁内通道净宽彡7m、< 15m。腹板14跨越 六层梁内通道。上翼缘12两侧为悬臂式，上翼缘12横向两端设置护栏181，上翼缘12顶部 设置顶部通道3，作为机动车通道6。腹板14采用直腹板。跨层梁采用简支梁结构、连续梁 结构，或与底层立柱10组成刚构结构。跨层梁采用预应力钢筋混凝土结构、钢结构或预应 力钢筋混凝土与钢组合结构。腹板14设置肋板16加强，上翼缘12、下翼缘13与面板15设 置肋板17加强。对于腹板14，在与面板15、上翼缘12、下翼缘13结构衔接部位以外的区域 可设置一定数量的孔141，各孔141不连续，以满足采光、通风等需要，孔141的数量、尺度、 位置以保证腹板传递剪力和弯矩功能为前提。跨层梁的最大跨径可达跨层梁腹板14总高 度的15 20倍。可设置排风送风系统(图上未示出)，保证废气及时排放和内部空气清 新。内部装饰可采用吸声材料(图上未示出)，避免对内部环境的噪音影响。跨层梁桥梁结 构的结构外表面可采用涂料、玻璃、玻璃幕墙、面砖、石材的1种或多种组合装饰(图上未示 出)。梁内通道作为机动车通道6、无轨电车通道4、轨道交通通道5 (含磁悬浮)、管线通道 2等通道的1种或多种组合。实施例九横截面为网格形的跨层梁A9型参见图10、图11，横向设两侧二块腹板14、中间一块腹板14。梁内通道单孔净宽 彡3. 5m、彡15m。其余同实施例八。实施例十横截面为开口网格形的跨层梁Bl型参见图12，跨层梁由腹板14、上翼缘12、下翼缘13和面板15整体连接而成。横向设中间一块腹板14，上翼缘12与下翼缘13之间设一层面板15，上翼缘12、下翼缘13、面板15均为悬臂式，横截面呈“王字形”的开口网格形。上翼缘12与下翼缘13、面板15之间形 成二层梁内通道，单孔净宽≥3. 5m、≤7m。上翼缘12、面板15、下翼缘13的横向两端设置 护栏181。上翼缘12两侧设置供电电杆21，上翼缘12的顶部设置顶部通道3，作为无轨电 车通道4或轨道交通通道5。腹板14跨越二层梁内通道。跨层梁与底层立柱10组成刚构 结构。跨层梁采用预应力钢筋混凝土结构、钢结构或预应力钢筋混凝土与钢组合结构。上 翼缘12、下翼缘13设置肋板17加强，腹板14设置肋板16加强。跨层梁的最大跨径可达跨 层梁腹板14总高度的15 20倍。不设置排风送风系统。内部装饰可采用吸声材料(图 上未示出)，避免对内部环境的噪音影响。跨层梁桥梁结构的结构外表面可采用涂料、玻璃、 玻璃幕墙、面砖、石材的1种或多种组合装饰(图上未示出)。梁内通道作为机动车通道6、 无轨电车通道4、轨道交通通道5 (含磁悬浮)、管线通道2等通道的1种或多种组合。实施例十一横截面为开口网格形的跨层梁B2型参见图13，梁内通道的两侧设透明封闭墙体19，避免对外部环境的噪音影响。同 时可设置排风送风系统(图上未示出)，保证废气及时排放和内部空气清新。其余同实施例 十。实施例十二横截面为开口网格形的跨层梁B3型参见图14、图15，上翼缘12与下翼缘13之间设二层面板15，上翼缘12与下翼缘 13、面板15之间形成三层梁内通道，单孔净宽彡3. 5m、彡7m。腹板14跨越三层梁内通道。 上翼缘12顶部不作为梁顶通道3。其余同实施例十。实施例十三横截面为开口网格形的跨层梁B4型参见图16，梁内通道的两侧设透明封闭墙体19，形成全封闭，避免对外部环境的 噪音影响。同时可设置排风送风系统(图上未示出)，保证废气及时排放和内部空气清新。 其余同实施例十二。实施例十四横截面为开口网格形的跨层梁B5型参见图17、图18、图19，跨层梁由腹板14、上翼缘12、下翼缘13、面板15和立柱18 组成。横截面为开口网格形，横向设中间一块腹板14、两侧二根立柱18，上翼缘12与下翼 缘13之间设五层面板15，形成六层梁内通道，自上而下分别作为管线通道2、机动车通道6、 机动车通道6、轨道交通通道5、无轨电车通道4、无轨电车通道4，也可根据需要调整。梁内 通道单孔净宽彡3.5m、< 15m。立柱18纵向位置与底层立柱10—致，上翼缘12、面板15、 下翼缘13的横向两端设置护栏181，兼作纵梁182。腹板14跨越六层梁内通道。上翼缘12 的顶部设置顶部通道3，作为机动车通道6。管线通道2内的管线25为非危险品管线。跨 层梁采用简支梁结构、连续梁结构，或与底层立柱10组成刚构结构。跨层梁采用预应力钢 筋混凝土结构、钢结构或预应力钢筋混凝土与钢组合结构。上翼缘12、下翼缘13设置肋板 17加强，腹板14设置肋板16加强。跨层梁的最大跨径可达跨层梁腹板14总高度的15 20倍。可设置排风送风系统(图上未示出)。内部装饰可采用吸声材料(图上未示出)，避 免对内部环境的噪音影响。跨层梁桥梁结构的结构外表面可采用涂料、玻璃、玻璃幕墙、面 砖、石材的1种或多种组合装饰(图上未示出)。实施例十五横截面为开口网格形的跨层梁B6型参见图20、图21，跨层梁横截面为开口网格形，横向设中间一块腹板14、两侧桁架，上翼缘12与下翼缘13之间设五层面板15，形成六层梁内通道，梁内通道单孔净宽 彡3. 5m、< 15m。上翼缘12、面板15、下翼缘13的横向两端设置护栏181，兼作桁架弦杆 185。上翼缘12、下翼缘13、面板15之间设置桁架斜杆184和桁架竖杆183。腹板14跨越 六层梁内通道。梁内通道作为机动车通道6、无轨电车通道4、轨道交通通道5 (含磁悬浮)、 管线通道2等通道的1种或多种组合。其余同实施例十四。实施例十六横截面为开口网格形的跨层梁B7型参见图22，上翼缘12与下翼缘13之间设一层面板15，形成二层梁内通道，单孔净 宽彡3. 5m、< 15m。腹板14跨越二层梁内通道。梁内通道作为机动车通道6、无轨电车通道 4、轨道交通通道5 (含磁悬浮)、管线通道2等通道的1种或多种组合。其余同实施例十四。实施例十七横截面为开口网格形的跨层梁B8型参见图23，上翼缘12与下翼缘13之间设一层面板15，形成二层梁内通道，单孔净 宽彡3. 5m、< 15m。腹板14跨越二层梁内通道。其余同实施例十五。实施例十八横截面为开口网格形的跨层梁B9型参见图24，跨层梁由腹板14、上翼缘12、下翼缘13、面板15和立柱18组成。横截 面为开口网格形，横向设一块腹板14、二根立柱18，上翼缘12与下翼缘13之间设一层面板 15，上翼缘12、下翼缘13、面板15均为悬臂式，上翼缘12、下翼缘13、面板15在立柱18处 的底部设置纵梁182，立柱18纵向位置与底层立柱10—致，形成横向四孔、竖向二层梁内通 道。立柱18与腹板14之间的梁内通道单孔净宽彡3. 5m、< 15m，立柱18外侧的梁内通道 单孔净宽彡3. 5m、彡7m。腹板14跨越二层梁内通道。上翼缘12的顶部设置顶部通道3，作 为机动车通道6。跨层梁采用简支梁结构、连续梁结构，或与底层立柱10组成刚构结构。跨 层梁采用预应力钢筋混凝土结构、钢结构或预应力钢筋混凝土与钢组合结构。上翼缘12、下 翼缘13设置肋板17加强，腹板14设置肋板16加强。跨层梁的最大跨径可达跨层梁腹板 14总高度的15 20倍。可设置排风送风系统(图上未示出)。内部装饰可采用吸声材料 (图上未示出)，避免对内部环境的噪音影响。跨层梁桥梁结构的结构外表面可采用涂料、 玻璃、玻璃幕墙、面砖、石材的1种或多种组合装饰(图上未示出)。梁内通道作为机动车通 道6、无轨电车通道4、轨道交通通道5 (含磁悬浮)、管线通道2等通道的1种或多种组合。实施例十九横截面为开口网格形的跨层梁BlO型参见图25、图26，跨层梁由腹板14、上翼缘12、下翼缘13、面板15和立柱18组 成。横截面为开口网格形，横向设中间一块腹板14、两侧二根立柱18，上翼缘12与下翼缘 13之间设五层面板15，形成六层梁内通道，自上而下分别作为管线通道2、机动车通道6、机 动车通道6、轨道交通通道5、无轨电车通道4和无轨电车通道4，也可根据需要调整。立柱 18与腹板14之间的梁内通道单孔净宽> 3. 5m、< 15m，立柱18外侧的梁内通道单孔净宽 彡3. 5m、彡7m。上翼缘12、下翼缘13、上面3层面板15均为悬臂式。立柱18纵向位置与 底层立柱10 —致。上翼缘12、上面三层面板15在立柱18处的底部设置纵梁182，上翼缘 12、面板15、下翼缘13的横向两端设置护栏181，下面三层的护栏181兼作纵梁182。上翼 缘12的顶部设置顶部通道3，作为机动车通道6。腹板14跨越六层梁内通道。管线通道2 内的管线25为非危险品管线。跨层梁采用简支梁结构、连续梁结构，或与底层立柱10组成 刚构结构。跨层梁采用预应力钢筋混凝土结构、钢结构或预应力钢筋混凝土与钢组合结构。上翼缘12、下翼缘13设置肋板17加强，腹板14设置肋板16加强。跨层梁的最大跨径可达跨层梁腹板14总高度的15 20倍。可设置排风送风系统(图上未示出)。内部装饰可采 用吸声材料(图上未示出)，避免对内部环境的噪音影响。跨层梁桥梁结构的结构外表面可 采用涂料、玻璃、玻璃幕墙、面砖、石材的1种或多种组合装饰(图上未示出)。实施例二十横截面为开口网格形的跨层梁Bll型参见图27，除管线通道2外，梁内通道的两侧设透明封闭墙体19，梁顶通道3的顶 部设置透明封闭楼顶20，以避免对外部环境的噪音影响，同时设置排风送风系统(图上未 示出)，保证废气及时排放和内部空气清新。其余同实施例十九。实施例二十一横截面为网格形和开口网格形组合的跨层梁Cl型参见图28，跨层梁由腹板14、上翼缘12、下翼缘13和面板15组成。横截面为网格 形和开口网格形组合，横向设二块腹板14，上翼缘12与下翼缘13之间设一层面板15，上翼 缘12、下翼缘13和面板15两侧为悬臂式，形成横向三孔、竖向二层梁内通道。腹板14之间 的梁内通道单孔净宽≥7m、≤15m，腹板14外侧的梁内通道单孔净宽≥3. 5m、≤7m。上翼 缘12、面板15、下翼缘13的横向两端设置护栏181。上翼缘12的顶部设置顶部通道3，作 为机动车通道6。腹板14跨越二层梁内通道。跨层梁采用简支梁结构、连续梁结构，或与 底层立柱10组成刚构结构。跨层梁采用预应力钢筋混凝土结构、钢结构或预应力钢筋混凝 土与钢组合结构。两侧的腹板14设置肋板16加强，上翼缘12、下翼缘13与面板15设置 肋板17加强。对于腹板14，在与面板15、上翼缘12、下翼缘13结构衔接部位以外的区域 可设置一定数量的孔141 (图上未示出)，各孔141不连续，以满足采光、通风等需要，孔141 的数量、尺度、位置以保证腹板传递剪力和弯矩功能为前提。跨层梁的最大跨径可达跨层梁 腹板14总高度的15 20倍。腹板之间的梁内通道可设置排风送风系统(图上未示出)， 保证废气及时排放和内部空气清新。内部装饰可采用吸声材料(图上未示出)，避免对内部 环境的噪音影响。跨层梁桥梁结构的结构外表面可采用涂料、玻璃、玻璃幕墙、面砖、石材的 1种或多种组合装饰(图上未示出)。梁内通道作为机动车通道6、无轨电车通道4、轨道交 通通道5 (含磁悬浮)、管线通道2等通道的1种或多种组合。实施例二十二 横截面为网格形和开口网格形组合的跨层梁C2型参见图29，跨层梁由腹板14、上翼缘12、下翼缘13和面板15组成。横截面为网格 形和开口网格形组合，横向设三块腹板14，上翼缘12与下翼缘13之间设一层面板15，上翼 缘12和面板15两侧为悬臂式，形成竖向二层梁内通道。腹板14之间的梁内通道单孔净宽≥3. 5m、≤15m，腹板14外侧的梁内通道单孔净宽≥3. 5m、≤7m。其余同实施例二十一。实施例二十三横截面为网格形和开口网格形组合的跨层梁C3型参见图30，底层梁内通道横向设三块腹板14，顶层梁内通道横向设中间一块腹板 14、两侧二根立柱18。腹板14之间、立柱18与腹板14之间的梁内通道单孔净宽≥3. 5m、≤15m，腹板14外侧的梁内通道单孔净宽≥3. 5m、≤ 7m。上翼缘12在立柱处底部设置纵梁 182。其余同实施例二十二。实施例二十四横截面为网格形和开口网格形组合的跨层梁C4型参见图31，面板15与下翼缘13之间的两侧腹板14为斜腹板，其余同实施例二十三。实施例二十六横截面为网格形和开口网格形组合的跨层梁C6型
参见图32、图33，跨层梁由腹板14、上翼缘12、下翼缘13、面板15和立柱18组成。 横截面为网格形和开口网格形组合，上翼缘12与下翼缘13之间设五层面板15，形成竖向 六层梁内通道，下部四层梁内通道横向设三块腹板14，上部二层梁内通道横向设一块腹板 14、二根立柱18，上翼缘12和上面一层面板15两侧为悬臂式。腹板14之间、立柱18与腹 板14之间的梁内通道单孔净宽彡3. 5m、彡15m，立柱18外侧的梁内通道单孔净宽彡3. 5m、 <7m。上翼缘12、面板15的横向两端设置护栏181。上翼缘12的顶部设置顶部通道3，作 为机动车通道6。中间的腹板14跨越六层梁内通道，两侧的腹板14跨越四层梁内通道。跨 层梁采用简支梁结构、连续梁结构，或与底层立柱10组成刚构结构。跨层梁采用预应力钢 筋混凝土结构、钢结构或预应力钢筋混凝土与钢组合结构。两侧的腹板14设置肋板16加 强，上翼缘12、下翼缘13与面板15设置肋板17加强。对于腹板14，在与面板15、上翼缘 12、下翼缘13结构衔接部位以外的区域可设置一定数量的孔141，各孔141不连续，以满足 采光、通风等需要，孔141的数量、尺度、位置以保证腹板传递剪力和弯矩功能为前提。上翼 缘12、上面一层面板15在立柱处底部设置纵梁182。跨层梁的最大跨径可达跨层梁腹板14 总高度的15 20倍。下部四层梁内通道可设置排风送风系统(图上未示出)，保证废气及 时排放和内部空气清新，上部二层梁内通道可不设置排风送风系统。内部装饰可采用吸声 材料(图上未示出)，避免对内部环境的噪音影响。跨层梁桥梁结构的结构外表面可采用涂 料、玻璃、玻璃幕墙、面砖、石材的1种或多种组合装饰(图上未示出)。梁内通道作为机动 车通道6、无轨电车通道4、轨道交通通道5 (含磁悬浮)、管线通道2等通道的1种或多种组 合。
实施例二十七横截面为工字形的跨层梁Dl型参见图34，上翼缘12与下翼缘13之间不设面板15，上翼缘12与下翼缘13之间 形成一层梁内通道。腹板跨越该梁内通道。横截面呈“工字形”。腹板14不设置肋板16加 强，上翼缘12、下翼缘13不设置肋板17加强。其余同实施例十。实施例二十八横截面为工字形的跨层梁D2型参见图35，腹板14设置肋板16加强，上翼缘12、下翼缘13设置肋板17加强。其 余同实施例二十七。实施例二十九横截面为工字形的跨层梁D3型参见图36，上翼缘12与下翼缘13之间不设面板15，上翼缘12与下翼缘13之间 形成一层梁内通道。腹板跨越该梁内通道。其余同实施例十六。实施例三十横截面为工字形的跨层梁D4型参见图37，上翼缘12与下翼缘13之间不设面板15，上翼缘12与下翼缘13之间 形成一层梁内通道。腹板跨越该梁内通道。其余同实施例十七。实施例三十一横截面为工字形的跨层梁D5型参见图38，上翼缘12与下翼缘13之间不设面板15，上翼缘12与下翼缘13之间 形成一层梁内通道。腹板跨越该梁内通道。其余同实施例十八。实施例三十二 跨层梁与斜拉桥的组合结构参见图39、图41、图42，本发明与斜拉桥的组合结构，由斜拉桥桥塔30、斜拉桥拉 索31、斜拉桥主梁34、承台8和桩基7组成。斜拉桥主梁34为本发明的跨层梁，跨层梁基 本同实施例八，当然也可采用其他实施例。
实施例三十三跨层梁与悬索桥的组合结构参见图40、图41、图42，本发明与悬索桥的组合结构，由悬索桥桥塔30、悬索桥拉 索31、悬索桥主缆32、悬索桥锚碇33、悬索桥主梁34、承台8和桩基7组成。悬索桥主梁34 为本发明的跨层梁，跨层梁基本同实施例八，当然也可采用其他实施例。跨层梁的其余结构构造均可采用现有桥梁技术(预应力钢筋混凝土简支T形梁和预应力钢筋混凝土连续箱梁等)实现，不再赘述。当然，具体实施方式
还有许多组合，通道层数可以根据需要任意确定，只要梁的腹 板跨越二层或二层以上梁内通道(其中工字形梁的腹板跨越一层或一层以上梁内通道)， 均在本发明保护范围之内。
权利要求
跨越多层桥面的梁，由竖向的腹板、水平向的上翼缘和水平向的下翼缘组成，其特征在于上翼缘和下翼缘之间设置水平向的面板，面板层数n≥1，上翼缘、面板和下翼缘之间形成竖向n+1层梁内通道，腹板数量m≥1，腹板跨越至少2层梁内通道，上翼缘、下翼缘、腹板和面板整体连接、共同工作、作为梁内通道共同的梁。
2.根据权利要求1所述的跨越多层桥面的梁，其特征在于梁的横截面采用网格形，横 向设两侧2块腹板，中间可进一步增设腹板，形成横向m-1孔、竖向n+1层梁内通道，腹板采 用直腹板或斜腹板；梁内通道的单孔净宽≥3. 5m、≤ 15m ；上翼缘、下翼缘、腹板和面板可设 置肋板加强。
3.根据权利要求1所述的跨越多层桥面的梁，其特征在于梁的横截面采用开口网格 形；腹板采用直腹板；上翼缘、下翼缘、腹板和面板可设置肋板加强；1)横向设中间1块腹板，形成横向2孔、竖向n+1层梁内通道，梁内通道的单孔净宽≥ 3. 5m、≤ 7m。2)或横向设中间1块腹板、两侧2根立柱，立柱纵向位置与底层立柱一致，上翼缘、 下翼缘、面板在立柱处设置纵梁，形成横向2孔、竖向n+1层梁内通道，梁内通道单孔净宽 ≥ 3. 5m、≤ 15m。3)或横向设中间1块腹板、两侧桁架，上翼缘、下翼缘、面板在立柱处设置桁架弦杆，上 翼缘、下翼缘、面板之间设置桁架斜杆，可进一步设置桁架竖杆，形成横向2孔、竖向n+1层 梁内通道，梁内通道单孔净宽≥3. 5m、≤ 15m。4)或横向设中间1块腹板、两侧2根立柱，上翼缘、下翼缘和面板为悬臂式，上翼缘、下 翼缘、面板在立柱处的底部设置纵梁，立柱纵向位置与底层立柱一致，形成横向4孔、竖向 n+1层梁内通道，立柱与腹板之间的梁内通道单孔净宽> 3. 5m、≤ 15m，立柱外侧的梁内通 道单孔净宽彡3. 5m、≤7m。
4.根据权利要求1所述的跨越多层桥面的梁，其特征在于梁的横截面采用网格形和 开口网格形组合。
5.跨越多层桥面的梁，由竖向的腹板、水平向的上翼缘和水平向的下翼缘组成，其特征 在于上翼缘、下翼缘之间不设面板，上翼缘和下翼缘之间形成1层梁内通道，设置中间1块 腹板，腹板跨越该梁内通道，上翼缘、下翼缘和腹板整体连接、共同工作、作为梁内通道共同 的梁；腹板采用直腹板。
6.根据权利要求5所述的跨越多层桥面的梁，其特征在于1)上翼缘、下翼缘为悬臂式，形成横向2孔、竖向1层梁内通道，梁内通道的单孔净宽 ≥3. 5m、≤7m ；上翼缘、下翼缘和腹板可设置肋板加强。2)或横向设两侧2根立柱，立柱纵向位置与底层立柱一致，上翼缘、下翼缘在立柱处设 置纵梁，形成横向2孔、竖向1层梁内通道，梁内通道单孔净宽≥3. 5m、≤ 15m ；上翼缘、下翼 缘和腹板可设置肋板加强。3)或横向设两侧桁架，上翼缘、下翼缘在立柱处设置桁架弦杆，上翼缘、下翼缘之间设 置桁架斜杆，可进一步设置桁架竖杆，形成横向2孔、竖向1层梁内通道，梁内通道单孔净宽 ≥3. 5m、≤ 15m ；上翼缘、下翼缘和腹板可设置肋板加强。4)或横向设两侧2根立柱，上翼缘、下翼缘为悬臂式，上翼缘、下翼缘在立柱处的底部 设置纵梁，立柱纵向位置与底层立柱一致，形成横向4孔、竖向1层梁内通道，立柱与腹板之间的梁内通道单孔净宽彡3. 5m、彡15m，立柱外侧的梁内通道单孔净宽彡3. 5m、彡7m ；上翼 缘、下翼缘和腹板可设置肋板加强。
7.根据权利要求1至6任一选项所述的跨越多层桥面的梁，其特征在于所述梁采用 简支梁结构、连续梁结构，或与底层立柱组成刚构结构；所述梁采用预应力钢筋混凝土结 构、钢结构或预应力钢筋混凝土与钢组合结构。
8.根据权利要求1至6任一选项所述的跨越多层桥面的梁，其特征在于梁内通道作 为机动车通道、无轨电车通道、轨道交通通道、磁悬浮通道、管线通道等通道的1种或多种 组合。
9.根据权利要求1至6任一选项所述的跨越多层桥面的梁，其特征在于上翼缘顶部 设置梁顶通道，作为机动车通道、无轨电车通道、轨道交通通道、磁悬浮通道、管线通道、人 行通道等通道的1种或多种组合；梁顶高架通道的顶部不封闭，或设透明封闭楼顶封闭。
10.根据权利要求3至6任一选项所述的跨越多层桥面的梁，其特征在于上翼缘、下 翼缘和面板横向两端的护栏可兼作纵梁；梁内通道的两侧除结构外不封闭，或设透明封闭 墙体封闭。
11.根据权利要求1至6任一选项所述的跨越多层桥面的梁，其特征在于对于所述梁 的腹板，在与面板结构衔接部位以外的区域设置一定数量的孔，各孔不连续。
12.根据权利要求1至6任一选项所述的跨越多层桥面的梁，其特征在于所述梁与斜 拉桥结构或悬索桥结构组合，分别作为斜拉桥或悬索桥的主梁。
全文摘要
本发明涉及一种跨越多层桥面的梁，技术方案是腹板跨越多层桥面，上下翼缘、腹板和面板整体连接、共同工作、作为梁内通道共同的梁；梁内通道作为机动车通道、无轨电车通道、轨道交通通道、磁悬浮通道、管线通道、人行通道。技术效果是用于梁桥时可适应大跨径，并具有经济性；用于斜拉桥或悬索桥时可提高通过能力；梁的实体厚度小，有利于多层桥面的设置、土地和空间资源的利用和交通通道资源的集约化利用。本发明适合作为高架轨道、高架高速铁路、高架磁悬浮、高架无轨电车、高架道路、综合高架通道、多层过江大桥、多层跨海大桥等桥梁的简支梁、连续梁、刚构桥主梁、斜拉桥主梁、悬索桥主梁。
文档编号E01D2/00GK101831865SQ20091004729
公开日2010年9月15日 申请日期2009年3月10日 优先权日2009年3月10日
发明者马兴华 申请人:马兴华