一种斜拉-悬索-拱组合体系的开启桥

本发明涉及桥梁工程中的开启桥的设计与施工，尤其涉及到一种斜拉-悬索-拱组合体系的开启桥。

背景技术：

1、开启桥常见的开启方式有：垂直提升、竖转、平转和水平纵向开启等形式，“孔旭,周罡,盛朝晖等.马来西亚登嘉楼开启桥[j].起重运输机械,2022,no.598(02):51-55.”中，垂直提升、竖转和水平纵向开启方式的缺点是难以实现大跨度；平转开启桥虽然可以实现较大的跨径需求，但是如“陈翠丽,陈娟婷.南京江宁正方大道秦淮河大桥开启桥方案研究[j].公路与汽运,2014,no.165(06):158-160.”所述，目前平转开启桥的桥型结构主要局限在斜拉桥和钢桁架桥，跨度一般也不超过100m。

技术实现思路

1、基于现有技术的不足，本发明提供了一种斜拉-悬索-拱组合体系的开启桥，分为两跨，主跨由系杆拱与悬索桥组合结构构成，边跨为斜拉桥结构。中墩处设平转装置，由液压系统驱动，整个上部结构可以绕中墩旋转90°，实现桥梁的开启状态。充分利用每种桥型的优点，容易实现200m以上的大跨径。

2、本发明的技术方案：一种斜拉-悬索-拱组合体系的开启桥，其结构分为主跨和边跨；主跨一种斜吊杆系杆拱与悬索桥的组合结构，其包括主跨主梁1、拱肋3、系杆拱吊杆4、索塔5、主缆6、悬索桥吊杆7、中墩9和边墩10；主跨主梁1两端分别通过中墩9和边墩10支撑，其上通过系杆拱吊杆4连接拱肋3；索塔5连接于主跨主梁1的中墩9处，其顶端通过主缆6连接主跨主梁1的边墩10处，主缆6与主跨主梁1间通过悬索桥吊杆7连接；边跨为斜拉桥结构，其包括边跨主梁2、斜拉索8、中墩9和边墩10；边跨主梁2一端与主跨主梁1共同连接中墩9，另一端通过另一边墩10支撑；索塔5通过斜拉索8连接边跨主梁2；开启状态时，两个边墩10的支座下沉，主跨主梁1和边跨主梁2以上的结构由中墩9支撑，成为以中墩9为支点的双悬臂结构；随着两个边墩10处的主跨主梁1和边跨主梁2的端部下沉，主缆6与斜拉索8同时被张紧，并且保持索塔5处的索力基本平衡。

3、成桥状态时，主跨的斜吊杆系杆拱桥和边跨的斜拉桥具有较好的刚度和动力学性能，主要承担着桥梁的自重及桥面上的交通荷载；悬索桥结构只承担少量的结构自重及交通荷载。

4、本发明的有益效果：(1)将斜拉桥、悬索桥、拱桥三种桥型结构组合成一个新的结构体系来实现开启桥的功能，可以充分发挥每种桥型结构的优势；(2)成桥状态时，主跨的斜吊杆系杆拱桥和边跨的斜拉桥主要承担着桥梁的自重及桥面上的交通荷载，悬索桥结构只承担少量的结构自重及交通荷载；(3)开启状态时，随着两个边墩处的主梁端部的下沉，主缆与斜拉索同时被张紧，使索塔处的索力基本保持平衡。

技术特征：

1.一种斜拉-悬索-拱组合体系的开启桥，其特征在于，该斜拉-悬索-拱组合体系的开启桥的结构分为主跨和边跨；主跨一种斜吊杆系杆拱与悬索桥的组合结构，其包括主跨主梁(1)、拱肋(3)、系杆拱吊杆(4)、索塔(5)、主缆(6)、悬索桥吊杆(7)、中墩(9)和边墩(10)；主跨主梁(1)两端分别通过中墩(9)和边墩(10)支撑，其上通过系杆拱吊杆(4)连接拱肋(3)；索塔(5)连接于主跨主梁(1)的中墩(9)侧，其顶端通过主缆(6)连接主跨主梁(1)的边墩(10)侧，主缆(6)与主跨主梁(1)间通过悬索桥吊杆(7)连接；边跨为斜拉桥结构，其包括边跨主梁(2)、斜拉索(8)、中墩(9)和边墩(10)；边跨主梁(2)一端与主跨主梁(1)共同连接中墩(9)，另一端通过另一边墩(10)支撑；索塔(5)通过斜拉索(8)连接边跨主梁(2)；开启状态时，两个边墩(10)的支座下沉，主跨主梁(1)和边跨主梁(2)以上的结构由中墩(9)支撑，成为以中墩(9)为支点的双悬臂结构；随着两个边墩(10)处的主跨主梁(1)和边跨主梁(2)的端部下沉，主缆(6)与斜拉索(8)同时被张紧，并且保持索塔(5)处的索力基本平衡。

技术总结
本发明属于桥梁工程中的开启桥的设计与施工技术领域，提供一种斜拉‑悬索‑拱组合体系的开启桥，该结构分为两跨，主跨由主梁、拱肋、系杆拱吊杆、索塔、主缆、悬索桥吊杆、中墩和边墩组成，是一种斜吊杆系杆拱与悬索桥的组合结构；边跨由主梁、索塔、斜拉索、中墩和边墩组成，为斜拉桥结构。成桥状态时，主跨的斜吊杆系杆拱桥和边跨的斜拉桥主要承担着桥梁的自重及桥面上的交通荷载；悬索桥结构只承担少量的结构自重及交通荷载。开启状态时，两个边墩的支座下沉，整个上部结构由中墩支撑，成为以中墩为支点的双悬臂结构。随着两个边墩处的主梁端部的下沉，主缆与斜拉索同时被张紧，并且保持索塔处的索力基本平衡。

技术研发人员：檀永刚,石磊,康松涛,张广涛,赵鹏贤,杨润来,洪凌云,王钊,彭志川,吴小雨,李凯
受保护的技术使用者：大连理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14