一種大跨度棧橋桁架的上弦水平支撐結(jié)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種大跨度棧橋桁架的上弦水平支撐結(jié)構(gòu)，包括三條縱向支撐桿和若干條橫向連桿，所述縱向支撐桿包括中桿、左桿和右桿，其特征在于：由左桿、右桿和二條橫向連桿連接構(gòu)成剛性矩形支撐框，由其余橫向連桿與左桿、右桿連接在剛性矩形支撐框內(nèi)形成多個(gè)橫向矩形框，中桿與所述橫向連桿的中點(diǎn)連接形成支撐軸結(jié)構(gòu)；在每個(gè)橫向矩形框中設(shè)置二條斜連桿，斜連桿的上端連接中桿與橫向連桿的連接處、底端各連接左桿、右桿與橫向連桿的連接處，形成等腰三角形結(jié)構(gòu)；所述等腰三角形結(jié)構(gòu)沿支撐軸結(jié)構(gòu)均勻分布，形成具有傘狀分布式等腰三角形軸向支撐結(jié)構(gòu)的大跨度棧橋桁架的上弦水平支撐結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型改變上弦水平撐全部受壓的情況，使桿件受力更加合理化。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種大跨度棧橋桁架的上弦水平支撐結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種大跨度橋桁架受力支撐桿的分布結(jié)構(gòu)，具體應(yīng)用在棧橋鋼桁架受力水平弦桿的布置結(jié)構(gòu)。屬于土木工程中的結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，鋼桁架結(jié)構(gòu)在橋梁、工業(yè)以及民用建筑中的應(yīng)用日益廣泛，它是一種由桿件彼此在兩端用鉸接連接而成的結(jié)構(gòu)，桁架桿件主要承受軸向拉力或壓力，從而能充分利用材料的強(qiáng)度，在跨度較大時(shí)可節(jié)省材料，減輕自重和增大剛度。
[0003]如圖1至圖3所示，目前的設(shè)計(jì)中，棧橋上弦通常為十字交叉斜桿，因?yàn)閷?shí)踐及計(jì)算模型中的計(jì)算結(jié)果表明交叉水平支撐在整個(gè)受力過(guò)程中都是受壓的，但是計(jì)算中一般按受拉桿件或假定其不參與受力僅僅滿足長(zhǎng)細(xì)比的要求，這種設(shè)計(jì)方式是不合理的。在現(xiàn)有的棧橋上弦水平支撐荷載作用下所有上弦桿件均為受壓桿，鋼結(jié)構(gòu)桿件受壓無(wú)論從強(qiáng)度還是構(gòu)造要求均為不利。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服上述棧橋桁架的上弦水平支撐結(jié)構(gòu)受壓不均勻的技術(shù)缺點(diǎn)與不足，提供一種大跨度棧橋桁架的上弦水平支撐結(jié)構(gòu)。
[0005]本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]一種大跨度棧橋桁架的上弦水平支撐結(jié)構(gòu)，包括三條縱向支撐桿和若干條橫向連桿，所述縱向支撐桿包括中桿、左桿和右桿，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于:由左桿、右桿和二條橫向連桿連接構(gòu)成剛性矩形支撐框，由其余橫向連桿與左桿、右桿連接在剛性矩形支撐框內(nèi)形成多個(gè)橫向矩形框，中桿與所述橫向連桿的中點(diǎn)連接形成支撐軸結(jié)構(gòu)；在每個(gè)橫向矩形框中設(shè)置二條斜連桿，所述斜連桿的上端連接中桿與橫向連桿的連接處、底端各連接左桿、右桿與橫向連桿的連接處，形成等腰三角形結(jié)構(gòu)；所述等腰三角形結(jié)構(gòu)沿支撐軸結(jié)構(gòu)均勻分布，形成具有傘狀分布式等腰三角形軸向支撐結(jié)構(gòu)的大跨度棧橋桁架的上弦水平支撐結(jié)構(gòu)。
[0007]本實(shí)用新型的目的還可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0008]本實(shí)用新型的另一種技術(shù)方案是:所述的中桿、左桿和右桿可以為等距離平面分布。
[0009]本實(shí)用新型的另一種技術(shù)方案是:由所述斜連桿和橫向連桿構(gòu)成的多個(gè)等腰三角形結(jié)構(gòu)，可以以中桿的中點(diǎn)為中心向兩邊反向?qū)ΨQ(chēng)分布，或者以中桿為中軸同向呈傘狀分布。
[0010]本實(shí)用新型的另一種技術(shù)方案是:所述的等腰三角形結(jié)構(gòu)的底角可以為30。-60。。
[0011]本實(shí)用新型的另一種技術(shù)方案是:所述形成的具有傘狀分布式等腰三角形軸向支撐結(jié)構(gòu)的大跨度棧橋桁架的上弦水平支撐結(jié)構(gòu)可以呈15-30°傾斜。
[0012]本實(shí)用新型的另一種技術(shù)方案是:所述形成的具有傘狀分布式等腰三角形軸向支撐結(jié)構(gòu)的大跨度棧橋桁架的上弦水平支撐結(jié)構(gòu)可以呈拱形狀。
[0013]本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有以下突出優(yōu)點(diǎn)和顯著效果:
[0014]1、本實(shí)用新型由左桿、右桿和二條橫向連桿連接構(gòu)成剛性矩形支撐框，由其余橫向連桿與左桿、右桿連接在剛性矩形支撐框內(nèi)形成多個(gè)橫向矩形框，中桿與所述橫向連桿的中點(diǎn)連接形成支撐軸結(jié)構(gòu)；在每個(gè)橫向矩形框中設(shè)置二條斜連桿，所述斜連桿的上端連接中桿與橫向連桿的連接處、底端各連接左桿、右桿與橫向連桿的連接處，形成等腰三角形結(jié)構(gòu)；所述等腰三角形結(jié)構(gòu)沿支撐軸結(jié)構(gòu)均勻分布，形成具有傘狀分布式等腰三角形軸向支撐結(jié)構(gòu)的大跨度棧橋桁架的上弦水平支撐結(jié)構(gòu)，棧橋桁架的上弦水平支撐結(jié)構(gòu)中的中桿、左桿、右桿、橫桿和斜連桿形成多個(gè)等腰三角形結(jié)構(gòu)受力，受力節(jié)點(diǎn)形式在同樣的豎向和水平荷載下，改變上弦水平撐全部受壓的情況，使桿件受力更加合理化，能夠減小上弦桿桿件截面，具有節(jié)約造價(jià)、降低成本、經(jīng)濟(jì)性好等有益效果。
[0015]2、本實(shí)用新型棧橋桁架的上弦水平支撐結(jié)構(gòu)的中桿、左桿、右桿、橫桿和斜連桿形成多個(gè)等腰三角形受力，等腰三角形反向?qū)ΨQ(chēng)分布，受力節(jié)點(diǎn)形式在同樣的荷載下，部分水平支撐桿件均為受拉布置，并且能大大減小原布置中桿件所受壓力，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)桿件的受力與經(jīng)濟(jì)性均大有用處。
[0016]3、本實(shí)用新型棧橋的上弦水平支撐結(jié)構(gòu)，通過(guò)計(jì)算和多次火電廠輸煤棧橋中的工程實(shí)踐可證實(shí)，能夠保證整個(gè)的水平支撐受拉，而充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的作用，對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)受力都是十分有利的。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1現(xiàn)有技術(shù)的棧橋桁架上弦水平支撐結(jié)構(gòu)俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2現(xiàn)有技術(shù)的棧橋桁架立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3現(xiàn)有技術(shù)的棧橋桁架上弦水平支撐結(jié)構(gòu)的受理示意圖。
[0020]圖4本實(shí)用新型具體實(shí)施例1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖5本實(shí)用新型具體實(shí)施例1的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖6本實(shí)用新型具體實(shí)施例1的受理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0024]具體實(shí)施例1:
[0025]參照?qǐng)D4至圖6，本實(shí)施例包括三條縱向支撐桿和若干條橫向連桿2，所述縱向支撐桿包括中桿11、左桿12和右桿13，由左桿12、右桿13和二條橫向連桿2連接構(gòu)成剛性矩形支撐框，由其余橫向連桿2與左桿12、右桿13連接在剛性矩形支撐框內(nèi)形成多個(gè)橫向矩形框，中桿11與所述橫向連桿的中點(diǎn)連接形成支撐軸結(jié)構(gòu)；在每個(gè)橫向矩形框中設(shè)置二條斜連桿3，所述斜連桿3的上端連接中桿11與橫向連桿2的連接處、底端各連接左桿12、右桿13與橫向連桿2的連接處，形成等腰三角形結(jié)構(gòu)4 ;所述等腰三角形結(jié)構(gòu)4沿支撐軸結(jié)構(gòu)均勻分布，形成具有傘狀分布式等腰三角形軸向支撐結(jié)構(gòu)的大跨度棧橋桁架的上弦水平支撐結(jié)構(gòu)。
[0026]在實(shí)施例中:[0027]參照?qǐng)D4和圖5，所述的中桿11、左桿12和右桿13為等距離平面分布，由所述斜連桿3和橫向連桿2構(gòu)成的多個(gè)等腰三角形結(jié)構(gòu)4，以中桿I中點(diǎn)為中心兩邊反向?qū)ΨQ(chēng)分布。所述等腰三角形結(jié)構(gòu)4的橫桿2和斜連桿3與中桿11、左桿12和右桿13的交匯處采用焊接固定，如圖5中的A、B、C、D點(diǎn)所示。
[0028]在應(yīng)用中，所述的等腰三角形結(jié)構(gòu)4的底角為30° -60°。所述形成的具有傘狀分布式等腰三角形軸向支撐結(jié)構(gòu)的大跨度棧橋桁架的上弦水平支撐結(jié)構(gòu)呈15-30°傾斜或呈拱形狀。當(dāng)桁架5上中間段受力時(shí)，桁架5中間的上弦水平支撐受壓，即縱桿1、橫桿2和斜連桿3中間位置受壓，由于橫桿2與連接于左桿12和右桿13的斜連桿3構(gòu)成若干個(gè)等腰三角形結(jié)構(gòu)4固定結(jié)構(gòu)，且等腰三角形結(jié)構(gòu)4以中桿I中心點(diǎn)(也是桁架的中心位置)為原點(diǎn)向兩側(cè)反向布置，因此，受壓后，壓力沿上弦水平支撐兩端逐步向減小，在桁架5兩端部分斜連桿3形成為一種拉力，由此，可大幅度減小受壓桿件所受壓力。
[0029]本實(shí)用新型在舉某棧橋工程實(shí)例中，其中一段24m跨桁架，寬7.5m,高3.5m，傾斜度15°，在完整輸入外部荷載的條件下，分別將本實(shí)用新型桁架上弦水平支撐技術(shù)結(jié)構(gòu)與原方桁架上弦水平支撐桿技術(shù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力進(jìn)行對(duì)比。如圖3和圖6所示，經(jīng)過(guò)SAP2000計(jì)算分析，在同一個(gè)豎向及風(fēng)荷載組合作用下得出上弦內(nèi)力結(jié)果如下列表:
[0030]表1:為現(xiàn)有技術(shù)桁架上弦水平支撐桿內(nèi)力(負(fù)值為壓，正值為拉)
[0031]單位:千牛
[0032]
【權(quán)利要求】
1.一種大跨度棧橋桁架的上弦水平支撐結(jié)構(gòu)，包括三條縱向支撐桿和若干條橫向連桿(2),所述縱向支撐桿包括中桿(11)、左桿(12 )和右桿(13 )，其特征在于:由左桿(12 )、右桿(13 )和二條橫向連桿(2 )連接構(gòu)成剛性矩形支撐框，由其余橫向連桿(2 )與左桿(12 )、右桿(13)連接在剛性矩形支撐框內(nèi)形成多個(gè)橫向矩形框，中桿(11)與所述橫向連桿的中點(diǎn)連接形成支撐軸結(jié)構(gòu)；在每個(gè)橫向矩形框中設(shè)置二條斜連桿(3)，所述斜連桿(3)的上端連接中桿(11)與橫向連桿(2)的連接處、底端各連接左桿(12)、右桿(13)與橫向連桿(2)的連接處，形成等腰三角形結(jié)構(gòu)(4);所述等腰三角形結(jié)構(gòu)(4)沿支撐軸結(jié)構(gòu)均勻分布，形成具有傘狀分布式等腰三角形軸向支撐結(jié)構(gòu)的大跨度棧橋桁架的上弦水平支撐結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大跨度棧橋桁架的新型上弦水平支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的中桿(11)、左桿(12)和右桿(13)為等距離平面分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種大跨度棧橋桁架的新型上弦水平支撐結(jié)構(gòu)，其特征是:由所述斜連桿(3)和橫向連桿(2)構(gòu)成的多個(gè)等腰三角形結(jié)構(gòu)(4)，以中桿(11)中點(diǎn)為中心向兩邊反向?qū)ΨQ(chēng)分布，或者以中桿(11)為中軸同向呈傘狀分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大跨度棧橋桁架的新型上弦水平支撐結(jié)構(gòu)，其特征是:所述的等腰三角形結(jié)構(gòu)(4)的底角為30° -60°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或所述的一種大跨度棧橋桁架的新型上弦水平支撐結(jié)構(gòu)，其特征是:所述形成的具有傘狀分布式等腰三角形軸向支撐結(jié)構(gòu)的大跨度棧橋桁架的上弦水平支撐結(jié)構(gòu)呈15-30°傾斜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大跨度棧橋桁架的新型上弦水平支撐結(jié)構(gòu)，其特征是:所述形成的具有傘狀分布式等腰三角形軸向支撐結(jié)構(gòu)的大跨度棧橋桁架的上弦水平支撐結(jié)構(gòu)呈拱形狀。
【文檔編號(hào)】E01D19/00GK203782538SQ201420132611
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月21日
【發(fā)明者】王真, 朱宏偉, 何喜洋, 張捷, 周玉, 鄭伯興, 楊培紅, 尹春明 申請(qǐng)人:中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院