一种曲线加劲弦钢桁梁桥设计方法及钢桁梁桥与流程

    专利查询2025-03-23  17


    本发明涉及桥梁设计,具体涉及一种曲线加劲弦钢桁梁桥设计方法及钢桁梁桥。


    背景技术:

    1、为了同时满足大跨度钢桁梁结构受力与景观效果的要求,越来越多的钢桁梁采用带有曲线加劲弦的结构形式,且加劲弦平面与主梁弦杆不在同一个平面内,以满足更高的景观要求。在传统的带加劲弦的钢桁梁桥中,为了满足线路总体布置要求,通常会在钢桁梁竖曲线线形中考虑纵坡及圆曲线段,特殊情况甚至在圆曲线段两侧布置不同比例的纵坡以适应总体布置。

    2、在现有技术中,当桥跨两侧具有纵坡时,设计加劲弦时仍将主梁线形视为平坡进行设计,存在加劲弦拼装时会给结构带来一定的拼接次应力,威胁到结构安全的问题。


    技术实现思路

    1、针对现有技术中存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种曲线加劲弦钢桁梁桥设计方法及钢桁梁桥,能够解决现有技术中当桥跨两侧具有纵坡时,设计加劲弦时仍将主梁线形视为平坡进行设计,存在加劲弦拼装时会给结构带来一定的拼接次应力,威胁到结构安全的问题。

    2、为达到以上目的,本发明采取的技术方案是:

    3、一方面,本方案提供一种曲线加劲弦钢桁梁桥设计方法,包括:

    4、在竖直平面内,将加劲弦系统线对应的部分上弦杆系统线向上平移设定长度,作为加劲弦平面旋转轴;

    5、将竖直平面沿加劲弦平面旋转轴向桥面侧旋转设定角度,作为加劲弦平面;

    6、在加劲弦平面内建立加劲弦系统线,以加劲弦系统线为基准建立加劲弦结构。

    7、在一些可选的方案中,在加劲弦平面内建立加劲弦系统线,以加劲弦系统线为基准建立加劲弦结构之后,通过精确放样确定加劲弦结构与上弦杆顶板相对位置,并判断结构是否满足受力要求,若结构不满足受力要求,调节设定长度和设定角度,直至结构满足受力要求。

    8、在一些可选的方案中,在竖直平面内,将上弦杆系统线向上平移设定长度,作为加劲弦平面旋转轴之前:

    9、根据桥跨两侧接线条件,确定桥跨两侧的纵坡坡度;

    10、根据桥跨两侧的纵坡坡度,确定上弦杆系统线和下弦杆系统线并形成主梁整体结构。

    11、在一些可选的方案中,所述的根据桥跨两侧的纵坡坡度,确定上弦杆系统线和下弦杆系统线并形成主梁整体结构,包括:

    12、根据桥跨两侧的纵坡坡度,确定主梁竖曲线线形;

    13、根据主梁竖曲线线形,确定上弦杆系统线和下弦杆系统线并形成主梁整体结构。

    14、在一些可选的方案中,根据主梁竖曲线线形,确定上弦杆系统线和下弦杆系统线并形成主梁整体结构后,根据上弦杆系统线确定加劲弦系统线与上弦杆系统线相对位置。

    15、在一些可选的方案中,初始所述设定长度为上弦杆高度的一半。

    16、在一些可选的方案中,在加劲弦平面内建立加劲弦系统线,以加劲弦系统线为基准建立加劲弦结构后,在建立的加劲弦结构基础上,设计加劲竖杆结构和加劲弦横撑结构。

    17、另一方面,本方案还提供一种钢桁梁桥,其包括加劲弦,所述加劲弦通过上述的曲线加劲弦钢桁梁桥设计方法设计。

    18、在一些可选的方案中,加劲弦底部设置上弦杆,所述上弦杆下方平行间隔设置有下弦杆,所述上弦杆与下弦杆之间沿纵桥向设置多个两端分别与上弦杆和下弦杆连接的腹杆,多个所述腹杆首尾依次连接,加劲弦与上弦杆之间沿纵桥向间隔平行设置多个加劲弦竖杆,所述加劲弦竖杆与上弦杆的连接点与上弦杆和腹杆的连接点重合。

    19、在一些可选的方案中,桥梁中轴线两侧的上弦杆之间设置有上桥面,桥梁中轴线两侧的下弦杆之间设置有下桥面,桥梁中轴线两侧的加劲弦之间沿纵桥向设置有多个加劲弦横撑。

    20、与现有技术相比,本发明的优点在于:本方案在竖直平面内,将加劲弦系统线对应的部分上弦杆系统线向上平移设定长度,作为加劲弦平面旋转轴;将竖直平面沿加劲弦平面旋转轴向桥面侧旋转设定角度,作为加劲弦平面;在加劲弦平面内建立加劲弦系统线,以加劲弦系统线为基准建立加劲弦结构。建立的加劲弦结构与上弦杆拼接时没有横向偏差,不存在次应力,可适应圆曲线两侧不同比例纵坡。解决了现有技术中存在加劲弦拼装时会给结构带来一定的拼接次应力,威胁到结构安全的问题。



    技术特征:

    1.一种曲线加劲弦钢桁梁桥设计方法,其特征在于,包括:

    2.如权利要求1所述的曲线加劲弦钢桁梁桥设计方法,其特征在于,在加劲弦平面内建立加劲弦系统线,以加劲弦系统线为基准建立加劲弦结构之后,通过精确放样确定加劲弦结构与上弦杆顶板相对位置,并判断结构是否满足受力要求,若结构不满足受力要求,调节设定长度和设定角度,直至结构满足受力要求。

    3.如权利要求1所述的曲线加劲弦钢桁梁桥设计方法,其特征在于,在竖直平面内,将上弦杆系统线向上平移设定长度,作为加劲弦平面旋转轴之前:

    4.如权利要求3所述的曲线加劲弦钢桁梁桥设计方法,其特征在于,所述的根据桥跨两侧的纵坡坡度,确定上弦杆系统线和下弦杆系统线并形成主梁整体结构,包括:

    5.如权利要求4所述的曲线加劲弦钢桁梁桥设计方法,其特征在于,根据主梁竖曲线线形,确定上弦杆系统线和下弦杆系统线并形成主梁整体结构后,根据上弦杆系统线确定加劲弦系统线与上弦杆系统线相对位置。

    6.如权利要求1所述的曲线加劲弦钢桁梁桥设计方法,其特征在于,初始所述设定长度为上弦杆高度的一半。

    7.如权利要求1所述的曲线加劲弦钢桁梁桥设计方法,其特征在于,在加劲弦平面内建立加劲弦系统线,以加劲弦系统线为基准建立加劲弦结构后,在建立的加劲弦结构基础上,设计加劲竖杆结构和加劲弦横撑结构。

    8.一种钢桁梁桥,其特征在于,其包括加劲弦(2),所述加劲弦(2)通过如权利要求1所述的曲线加劲弦钢桁梁桥设计方法设计。

    9.如权利要求8所述的钢桁梁桥,其特征在于,加劲弦(2)底部设置上弦杆(4),所述上弦杆(4)下方平行间隔设置有下弦杆(6),所述上弦杆(4)与下弦杆(6)之间沿纵桥向设置多个两端分别与上弦杆(4)和下弦杆(6)连接的腹杆(5),多个所述腹杆(5)首尾依次连接,加劲弦(2)与上弦杆(4)之间沿纵桥向间隔平行设置多个加劲弦竖杆(3),所述加劲弦竖杆(3)与上弦杆(4)的连接点与上弦杆(4)和腹杆(5)的连接点重合。

    10.如权利要求9所述的钢桁梁桥,其特征在于,桥梁中轴线两侧的上弦杆(4)之间设置有上桥面(10),桥梁中轴线两侧的下弦杆(6)之间设置有下桥面(11),桥梁中轴线两侧的加劲弦(2)之间沿纵桥向设置有多个加劲弦横撑(7)。


    技术总结
    本发明公开了一种曲线加劲弦钢桁梁桥设计方法及钢桁梁桥,涉及桥梁设计技术领域,该方法包括:在竖直平面内,将加劲弦系统线对应的部分上弦杆系统线向上平移设定长度,作为加劲弦平面旋转轴;将竖直平面沿加劲弦平面旋转轴向桥面侧旋转设定角度,作为加劲弦平面;在加劲弦平面内建立加劲弦系统线,以加劲弦系统线为基准建立加劲弦结构。建立的加劲弦结构与上弦杆拼接时没有横向偏差,不存在次应力,可适应圆曲线两侧不同比例纵坡。解决了现有技术中存在加劲弦拼装时会给结构带来一定的拼接次应力,威胁到结构安全的问题。

    技术研发人员:周子明,康晋,鲍莉霞,徐伟,傅战工,付岚岚,廖贵星,周银东,陈雅兰,姚璐,罗锋
    受保护的技术使用者:中铁大桥勘测设计院集团有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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