山区上承式钢桁拱桥主拱的使用方法

摘要

本发明涉及山区上承式钢桁拱桥主拱的使用方法，具体步骤如下：1）、拱轴系数取1.5‑2.0，矢跨比取1/4‑1/6；2）、拱顶距离桥面4m，调整不同跨径的拱轴线，以确保拱座持力不悬空；3）、拱横向宽度取跨径的1/20；4）、主桁立面采用P型桁，拱肋上、下弦平联均采用连续“K”字撑布置，P式桁架纵向布置，1/4‑1/6的矢跨比，矢跨比取1/5，肋中心线为悬链线，拱轴系数采用1.5‑2.0，拱轴系数取2.0，上承式钢桁拱桥的拱顶高跨之比取在1/30‑1/45，拱顶取1/43，拱脚取1/36，联结系与主桁之间以及联结系杆件在节点处均采用栓接的连接方式。该山区上承式钢桁拱桥主拱的使用方法,可配合全装配式梁和立柱，便于山区运输、安装，能化整为零，实现山区快速化施工。

说明书

山区上承式钢桁拱桥主拱的使用方法

技术领域

本发明涉及桥梁技术领域，具体涉及山区上承式钢桁拱桥主拱的使用方法。

背景技术

在目前本领域中，主跨跨度550m及以上级的桥梁中，梁式桥已不适合，可供选择的桥型主要有：悬索桥、斜拉桥等缆索承重体系，以及大跨度拱桥方案。

针对山区，拱桥有不可替代的优势：造价比悬索桥和斜拉桥较低、与周围环境融入较好。国内已建成拱桥数量偏少，且大部分集中在中承式拱桥上，针对于大跨径上承式拱桥，目前本领域的现有技术中依然处于半空白状态。

当前，国内的上承式拱桥桁架设计经验主要存在如下不足：

1、 主拱种类主要集中在钢管拱和钢箱拱，钢箱桁架拱在目前本领域尚处于盲区；

2、 已建成的大跨径的拱桥多为中承式拱桥且构件尺寸偏大，不适宜在山区运输。由此可见，设计出一种全新的山区上承式钢桁拱桥主拱的使用方法以解决上述问题，对于目前本领域来说是迫切需要的。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供山区上承式钢桁拱桥主拱的使用方法，以解决上述缺陷之一。

本发明通过以下技术方案实现：

山区上承式钢桁拱桥主拱的使用方法，具体步骤如下：

1）、拱轴系数取1.5-2.0，矢跨比取1/4-1/6；

2）、拱顶距离桥面4m，调整不同跨径的拱轴线，以确保拱座持力不悬空；

3）、拱横向宽度取跨径的1/20；

4）、主桁立面采用P型桁，拱肋上、下弦平联均采用连续“K”字撑布置。

进一步，P式桁架纵向布置。

进一步，1/4-1/6的矢跨比。

进一步，矢跨比取1/5。

进一步，肋中心线为悬链线，拱轴系数采用1.5-2.0。

进一步，拱轴系数取2.0。

进一步，上承式钢桁拱桥的拱顶高跨之比取在1/30-1/45。

进一步，拱顶取1/43，拱脚取1/36。

进一步，联结系与主桁之间以及联结系杆件在节点处均采用栓接的连接方式。

本发明的有益效果在于：

该山区上承式钢桁拱桥主拱的使用方法,可配合全装配式梁和立柱，便于山区运输、安装，能化整为零，实现山区快速化施工。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母表示类似项，因此，一旦某一项被定义，则不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的上述描述中，需要说明的是，术语“一侧”、“另一侧”等指示的方位或位置关系是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“相同”等术语并不表示要求部件绝对相同，而是可以存在微小的差异。术语“垂直”仅仅是指部件之间的位置关系相对“平行”而言更加垂直，并不是表示该结构一定要完全垂直，而是可以稍微倾斜。

本发明提供一种技术方案：山区上承式钢桁拱桥主拱的使用方法，具体步骤如下：

本拱适用于600米级别上承式拱桥，受力好。

P式桁架纵向有韵律布置，节点构造和可施工性较优，用钢量略大；

矢跨比越大，水平推力越小，整体受力有利；但横向刚度削弱，不利抗风抗震；矢跨比的选取应综合拱座位置、抗风抗震、主拱施工等因素，1/4-1/6矢跨比是600米超大跨度拱桥的适宜指标，本拱矢跨比为1/5；

肋中心线为悬链线，拱轴系数宜采用1.5-2.0，本桥采用2.0；

上承式钢桁拱桥的拱顶高跨之比多取在1/30-1/45，本拱顶取1/43，拱脚取1/36；

为方便运输，主拱节间长度不超过13.5m；

联结系与主桁之间以及联结系杆件在节点处均采用栓接的连接方式；

拱肋上、下弦平联均采用连续“K”字撑布置。拱横向宽度为跨径的1/20；

在满足主拱稳定性的前提下，两铰拱变无铰拱体系转换滞后是有利的，施工二期之前，再进行封铰，受力最有利。

方案确定：在山区峡谷地区，确定大跨径拱桥方案。

跨径选取：拱轴系数取1.5~2.0，矢跨比取1/4-1/6；拱顶距离桥面大约4m；调整不同跨径的拱轴线，以确保拱座持力不悬空，且开挖量小，从而确定合适的跨径。

拱顶和拱脚高度：根据跨径确定。确定后，再次核实：1.拱顶距离桥面4m左右；2.拱座持力不悬空，且开挖量小。

拱横向宽度：跨径的1/20。

大跨径拱桥上部结构多为钢板组合梁，根据桥面宽度确定主梁个数。

主桁竖杆的位置：验算不同的跨径组合对于拱脚和上下弦杆的受力情况，根据拱上跨径组合确定主桁竖杆的位置。

主桁立面采用P型桁。拱肋上、下弦平联均采用连续“K”字撑布置。

主桁分段不超过13.5m。

体系转换时序：根据实际跨径情况和专家建议，确定封胶时机。理论上越晚越好。

通过计算确定主桁全部构件的板厚。从而确定螺栓连接的螺栓个数。

主拱设计完成，设计完成后的方案，将此应用至全装配式梁以及立柱。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。