空間三叉張弦梁人行橋的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及橋梁建筑技術領域，特別涉及一種空間三叉張弦梁人行橋。
【背景技術】
[0002]張弦梁橋具有受力明確、自重輕等特點，其概念于20世紀80年代提出。張弦梁橋的結構體系較為簡潔、主梁(橋面系)體量巨大，常規形式為設置具有一根主梁(單主梁)的簡支梁，此種結構形式便于設計、施工及后期維護，在國內的橋梁工程中已有應用實例。
[0003]但是，張弦梁橋也有缺點:張弦梁結構的剛度小，主梁在活載作用下的撓度、橋面活載激振力作用下的加速度均較大。若張弦梁橋用于人行橋，則對過橋行人的振動舒適度有較大影響。
[0004]特別是，當主梁為三叉梁、主梁的交匯節點向上拱起、拉索平面線形“內凹”時，若采用常規張弦梁橋的結構體系，則存在下列問題:1)結構的整體剛度相對于單主梁結構減弱；2)結構在承受豎向荷載作用下的水平位移較大;3)行人過橋的振動舒適度問題較為嚴重。

【發明內容】

[0005]有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明的技術目的在于提供一種空間三叉張弦梁人行橋，改善現有結構在承受豎向荷載作用下的水平位移較大、行人過橋的振動舒適度問題較為嚴重等缺陷。
[0006]為實現上述目的，本發明提供了一種空間三叉張弦梁人行橋，包括第一主梁、第二主梁和第三主梁，所述第一主梁、所述第二主梁和所述第三主梁的一端為交匯端，所述第一主梁、所述第二主梁和所述第三主梁的交匯端交匯于交匯節點，所述第一主梁、所述第二主梁和所述第三主梁的另一端為支承端，所述第一主梁、所述第二主梁和所述第三主梁的支承端分別通過第一固定支座、第二固定支座和第三固定支座支承于橋臺；所述第一主梁中部和所述第二主梁中部之間設有第一拉索，所述第二主梁中部與所述第三主梁中部之間設有第二拉索，所述第三主梁中部和所述第一主梁中部之間設有第三拉索;所述交匯節點的側壁設有三個耳板，三個所述耳板分別為第一耳板、第二耳板和第三耳板，所述第一耳板設置于所述第一主梁與所述第二主梁交匯處的交匯節點側壁上，所述第二耳板設置于所述第二主梁與所述第三主梁交匯處的交匯節點側壁上，所述第三耳板設置于所述第三主梁與所述第一主梁交匯處的交匯節點側壁上;所述第一耳板與所述第一拉索之間設有第一連桿，所述第二耳板與所述第二拉索之間設有第二連桿，所述第三耳板與所述第三拉索之間設有第三連桿。
[0007]使用固定支座可以承受主梁在外荷載作用下產生的水平推力，可限制結構在承受豎向荷載作用下的水平位移，釋放轉動位移，令三叉張弦梁形成三點鉸支的空間拱結構，可提升三叉張弦梁橋的整體剛度。
[0008]進一步地，所述第一主梁跨中內部設有第一錨固結構，所述第二主梁跨中內部設有第二錨固結構，所述第三主梁跨中內部設有第三錨固結構;所述第一拉索的兩端分別錨固于所述第一錨固結構和所述第二錨固結構上，所述第二拉索的兩端分別錨固于所述第二錨固結構和所述第三錨固結構上，所述第三拉索的兩端分別錨固于所述第三錨固結構和第一銷固結構上。
[0009]進一步地，所述第一拉索、所述第二拉索和所述第三拉索均為平行鋼絞線拉索，所述第一拉索、所述第二拉索和所述第三拉索安裝后進行張拉。根據索結構應力剛化的原理，對三根拉索進行較大程度的主動張拉可有效提升三叉張弦梁橋的整體剛度，對拉索進行張拉的張拉力大小應當由橋梁設計師根據滿足橋梁結構受力、剛度、穩定性等各項技術性能的要求來確定。
[0010]進一步地，所述第一拉索、所述第二拉索和所述第三拉索上分別設有第一拉索彎折點、第二拉索彎折點和第三拉索彎折點，所述第一拉索彎折點上設有第一轉向器，所述第二拉索彎折點上設有第二轉向器，所述第三拉索彎折點上設有第三轉向器;所述第一連桿、所述第二連桿和所述第三連桿均設有上端鉸接部和下端鉸接部;所述第一連桿、所述第二連桿和所述第三連桿的上端鉸接部分別與所述第一耳板、所述第二耳板和所述第三耳板鉸接，所述第一連桿、所述第二連桿和所述第三連桿的上端鉸接部均可在鉛垂面轉動;所述第一連桿、所述第二連桿和所述第三連桿的下端鉸接部分別與所述第一轉向器、所述第二轉向器和所述第三轉向器鉸接，所述第一連桿的下端鉸接部可在所述第一拉索兩端的兩個錨固點和所述第一連桿的上端鉸接部構成的空間平面內轉動，所述第二連桿的下端鉸接部可在所述第二拉索兩端的兩個錨固點和所述第二連桿的上端鉸接部構成的空間平面內轉動，所述第三連桿的下端鉸接部可在所述第三拉索兩端的兩個錨固點和所述第三連桿的上端鉸接部構成的空間平面內轉動。連桿的兩端采用鉸接的形式，釋放了連桿的桿端彎矩，可降低三道主梁交匯節點的局部應力集中程度，可降低平行鋼絞線拉索彎折點承受的局部彎矩。
[0011]拉索的兩個錨固點、連桿與耳板的交點，這三個點可形成一張空間平面，拉索彎折點位于該平面上。拉索彎折點與拉索兩個錨固點之間直線的距離控制為1000mm。第一拉索彎折點、第二拉索彎折點和第三拉索彎折點的具體位置由橋梁設計師根據滿足橋梁結構受力、剛度、穩定性等各項技術性能的要求來確定，該拉索彎折點是唯一存在的。
[0012]進一步地，所述第一連桿、所述第二連桿和所述第三連桿均為常規鋼拉桿。
[0013]進一步地，所述第一主梁的長度為50m-56m，所述第二主梁的長度為20m-24m，所述第三主梁的長度為12m-15m;所述第一主梁與所述第二主梁在水平投影面上的夾角為130°-140°，所述第二主梁與所述第三主梁在水平投影面上的夾角為100°-110°，所述第三主梁與所述第一主梁在水平投影面上的夾角為110°-120°。
[0014]進一步地，所述第一主梁、所述第二主梁和所述第三主梁的斷面均由一道頂板、一道底板、兩道斜腹板、兩道直腹板組成。
[0015]進一步地，所述第一主梁的跨中設置第一TMD阻尼器，所述第二主梁的跨中設置第二 TMD阻尼器，所述第一 TMD阻尼器設置于所述第一主梁斷面中央靠近底板處，所述第二 TMD阻尼器設置于所述第二主梁斷面中央靠近底板處，所述第一 TMD阻尼器和所述第二 TMD阻尼器的重量之和為所述空間三叉張弦梁人行橋的總重量的1.0%-2.0%。其中單個TMD阻尼器的的重量需橋梁設計師根據橋梁結構的動力特性計算得出。TMD阻尼器可顯著減低三道主梁在橋面行人荷載激勵下的加速度響應，可提高行人過橋時的振動舒適度。
[0016]進一步地，所述第一主梁的高度為0.5m-2.lm，所述第一主梁頂板的寬度為5.0m-5.4m,所述第一主梁頂板的厚度36mm-40mm，所述第一主梁底板的寬度為2.4m_4.9m，所述第一主梁底板的厚度為36mm-40mm，所述第一主梁直腹板和所述第一主梁斜腹板的厚度均為14111111-201]1111;所述第二主梁的高度為0.5111-1.8111，所述第二主梁頂板的寬度為4.0111-4.4111，所述第二主梁頂板的厚度為36mm-40mm，所述第二主梁底板的寬度為2.4m-3.8m，所述第二主梁底板的厚度為36_-40_，所述第二主梁直腹板和所述第二主梁斜腹板的厚度均為14mm-20mm;所述第三主梁的高度為0.5m_l.5m，所述第三主梁頂板的寬度為3.0m-3.2m，所述第三主梁頂板的厚度為36mm-40mm，所述第三主梁底板的寬度為1.0m-2.3m，所述第三主梁底板的厚度為36mm-40mm，所述第三主梁直腹板和所述第三主梁斜腹板的厚度均為14mm-20mm。三道主梁的頂板、底板及腹板的厚度相對于常規鋼結構