一种壳体拱桥

技术领域

本发明涉及桥梁技术领域，尤其是涉及一种壳体拱桥。

背景技术

近年来，随着人工成本的急剧上升，国人环境意识的提高，桥梁工业化已成为时代发展的趋势，交通运输部第十三个五年规划纲要中也明确提出加快桥梁工业化的发展。装配化桥梁是我国今后桥梁建造发展重点方向，有利于节约资源能源、减少施工污染、提升劳动生产效率和质量安全水平。

桥梁工程从主受力体系分为梁式桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥几大类，拱桥受力明确，造型优美，是一种广为运用的桥型。

拱肋是拱桥的主要受力构件，对于单拱肋的拱桥，由于拱肋缺少横向支撑，横向稳定性一般较差，为保证足够的横向稳定性，通常需要加大拱肋截面横向尺寸，造成材料的浪费，并破坏拱桥的整体造型。拱肋是拱桥的主要受力构件，常规的拱桥拱肋仅考虑受力的要求，功能单一，起不到顶棚的作用。

公开号为CN216765542U的中国实用新型专利公开了一种人行拱桥结构，包括主梁、两个拱肋结构及多个挡雨板。两个拱肋结构沿主梁的宽度方向间隔设置，且对称布设于主梁的纵长方向的中心线的相对两侧，每一拱肋结构包括沿主梁的纵长方向延伸设置的第一拱肋和第二拱肋。第一拱肋和第二拱肋均具有彼此相对的第一端和第二端，第一拱肋的第一端和第二拱肋的第一端彼此固定地连接于主梁，第一拱肋的第二端和第二拱肋的第二端彼此固定地连接于主梁。多个挡雨板铺设于两个拱肋结构上和两个拱肋结构之间。进而使本申请的桥梁结构具有挡雨、遮阳功能，最终解决了目前人行拱桥存在雨棚设置困难的问题。但该申请在纵向拱脚处存在侵占桥面宽度的问题，桥宽需适当加宽，同时在拱肋以下净空不足2m处需设置防护栏杆。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种提高拱肋横向稳定性、改善拱肋受力，进而减小拱肋截面尺寸，节省材料的壳体拱桥。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种壳体拱桥，包括壳体拱肋、主梁以及立柱；

所述立柱设置于主梁下方，并与主梁刚性连接；

所述壳体拱肋包括横向拱肋与纵向拱肋，所述横向拱肋沿所述主梁的宽度方向延伸设置，所述纵向拱肋沿所述主梁的纵长方向延伸设置，所述横向拱肋与纵向拱肋的两端均与所述主梁刚性连接；

所述横向拱肋与所述主梁形成的夹角大于所述纵向拱肋与所述主梁形成的夹角；

所述横向拱肋与纵向拱肋一体成型，横向拱肋与纵向拱肋交汇处形成拱形壳体，所述壳体拱肋在俯视平面呈“十”字形，壳体拱桥在拱肋中心处增设了一道拱形横向支撑，减小了拱肋横向跨径，对提高拱肋的横向稳定性具有显著的效果，改善了拱肋受力，进而可减小拱肋截面尺寸，节省材料。壳体拱肋除了受力的需要外，还提供了行人休憩的顶棚空间，实现了受力结构与功能结构的统一。整体的壳体造型简洁而富于科技感，提高了拱桥造型的美观程度。

进一步地，所述横向拱肋与纵向拱肋沿主梁纵长方向的中轴线对称设置于主梁。

进一步地，所述壳体拱桥还包括拉索，所述横向拱肋与纵向拱肋形成四个拱圈，拱圈上设有若干上锚点，主梁两侧分别设置若干下锚点，由若干所述拉索连接壳体拱肋与主梁，并张拉拉索至预定张拉力，构成斜拉索拱桥。

进一步地，所述拉索采用平行钢丝或钢绞线。

进一步地，所述壳体拱肋为钢结构，混凝土结构或是钢-混凝土组合结构中的其中一种。

进一步地，所述主梁为钢结构，混凝土结构或是钢-混凝土组合结构中的其中一种。

进一步地，所述横向拱肋的截面积自横向拱肋与纵向拱肋的交汇处向主梁连接处逐渐减小。

进一步地，所述纵向拱肋的截面积自横向拱肋与纵向拱肋的交汇处向主梁连接处逐渐减小。

进一步地，所述立柱设有两个，两个所述立柱沿所述主梁的纵长方向间隔设置，所述主梁支撑于两个立柱上。

进一步地，所述立柱为等截面或变截面的柱体结构。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)壳体拱桥在拱肋中心处增设了一道拱形横向支撑，减小了拱肋横向跨径，对提高拱肋的横向稳定性具有显著的效果，改善了拱肋受力，进而可减小拱肋截面尺寸，节省材料。

(2)壳体拱桥除了受力的需要外，还提供了行人休憩的顶棚空间，实现了受力结构与功能结构的统一。整体的壳体造型简洁而富于科技感，提高了拱桥造型的美观程度。

附图说明

图1为本发明壳体拱桥的正视图结构示意图；

图2为本发明壳体拱桥的俯视图结构示意图；

图3为本发明壳体拱桥的立体结构示意图。

图中：110、壳体拱肋；120、主梁；130、立柱；140、拉索。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

如图1所示的一种壳体拱桥，包括壳体拱肋110、主梁120以及立柱130。所述立柱130设置于主梁120下方，并与主梁120刚性连。

可选地，主梁120包括钢结构、混凝土结构或钢混组合结构。

所述壳体拱肋110包括横向拱肋与纵向拱肋，所述横向拱肋沿所述主梁120的宽度方向延伸设置，所述纵向拱肋沿所述主梁120的纵长方向延伸设置，所述横向拱肋与纵向拱肋的两端均与所述主梁120刚性连接。所述横向拱肋与所述主梁120形成的夹角大于所述纵向拱肋与所述主梁120形成的夹角。

如图2所示，所述横向拱肋与纵向拱肋一体成型，横向拱肋与纵向拱肋交汇处形成拱形壳体，所述壳体拱肋110在俯视平面呈“十”字形。壳体拱桥在拱肋中心处增设了一道拱形横向支撑，减小了拱肋横向跨径，对提高拱肋的横向稳定性具有显著的效果，改善了拱肋受力，进而可减小拱肋截面尺寸，节省材料。壳体拱肋110除了受力的需要外，还提供了行人休憩的顶棚空间，实现了受力结构与功能结构的统一。

所述横向拱肋与纵向拱肋沿主梁120纵长方向的中轴线对称设置于主梁120。

可选地，壳体拱肋110包括钢结构、混凝土结构或钢混组合结构。

在本实施例中所述的壳体拱桥跨径为50m以上，所述壳体拱桥还包括拉索140，横向拱肋与纵向拱肋形成四个拱圈，拱圈上设有若干上锚点，主梁120两侧分别设置若干下锚点，由若干所述拉索140连接壳体拱肋110与主梁120，并张拉拉索140至预定张拉力，构成斜拉索拱桥。

可选地，上述拉索140采用平行钢丝或钢绞线。

如图3所示，所述横向拱肋的截面积自横向拱肋与纵向拱肋的交汇处向主梁120连接处逐渐减小。所述纵向拱肋的截面积自横向拱肋与纵向拱肋的交汇处向主梁120连接处逐渐减小。整体的壳体造型简洁而富于科技感，提高了拱桥造型的美观程度。

所述立柱130设有两个，两个所述立柱130沿所述主梁120的纵长方向间隔设置，所述主梁120支撑于两个立柱130上。

可选地，所述立柱130为等截面或变截面的柱体结构。立柱130的具体截面形式可以根据实际设计和使用需求合理地选择。立柱130为钢结构、混凝土结构或钢混组合结构。

实施例2

在本实施例中的壳体拱桥跨径为50m以下，壳体拱桥两侧不设置拉索结构，其余结构同实施例1。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。