一种空间扭转曲面A型桥梁索塔制造技术

本实用新型专利技术公开了一种空间扭转曲面A型桥梁索塔，包括基础、承台、塔座、塔柱、斜顶塔冠和下横梁，塔柱为两个，两个塔柱相向向内倾斜且对称设置，为A字的两个斜边，两个塔柱扭转方向相反，每个塔柱至塔底到塔顶均呈连续扭转状，塔顶相对于塔底的扭转角度为90°，塔柱的水平横切面均为菱形断面，菱形断面的每一条菱边均为直线，塔柱任一水平横切面的四条边在扭转前后均保持为直线，塔柱四周的表面为多条空间直线组成的曲面，塔柱四周的表面与任一铅垂面相交形成的交线均为直线，两个塔柱在塔顶处相交融形成一段塔顶融合段，下横梁为A字的一个横边，索塔整体呈A字形，并且呈现均匀直线扭转形状。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及索塔构形，具体是指一种空间扭转曲面A型桥梁索塔。
技术介绍
随着我国公路建设的快速发展，越来越多的缆索体系桥梁呈现在大众眼前，斜拉桥、悬索桥具有跨越能力大的显示特点，是跨江、跨河及跨越山谷的主要桥型。一般来讲，斜拉桥的主要承载部件包括斜拉索、索塔和主梁，悬索桥的主要承载部件包括主缆、吊杆、索塔、锚锭和主梁，索塔结构是斜拉桥和悬索桥的主要支撑结构，斜拉桥的斜拉索及悬索桥主缆均固定于索塔结构上。索塔结构既作为斜拉桥及悬索桥的主要承重结构，同时又是体现其整体景观的最重要构件，索塔设计不仅要注重其结构类型的选择及满足受力要求，同时还应重视其造型、断面形状、外观色彩等景观设计。现有技术中，大跨径悬索桥的索塔基本上都是H型，斜拉桥的索塔大致分为A型塔、H型塔和独柱塔三种类型，以及在此基础上的变异构型，索塔塔柱截面大部分为矩形，塔柱表面大多数为平面。虽然结构简洁，但造型单一，立体感不强，缺少美学艺术特性。现有技术中，斜拉桥及悬索桥索塔绝大多数采用的是钢筋混凝土材料制成，钢筋混凝土索塔受施工模板限制，很难做出造型新颖、外观独特的索塔造型，钢结构索塔虽然能够实现索塔的特殊造型，但由于其造价昂贵，大大限制了钢结构索塔的应用。大跨径斜拉桥及悬索桥风敏感性较强，传统的矩形截面索塔导致风阻效用较大，为满足抗风受力需要必须增加结构材料用量。因此，在合适条件下宜对现有常规斜拉桥及悬索桥的索塔造型进行改进，使其在满足结构受力的同时，又能赋予索塔特有的美观和更丰富的艺术造型，并且便于施工、造价低廉。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种空间扭转曲面A型桥梁索塔，该种索塔结构造型新颖、便于施工，且造价低廉。本技术上述目的是通过如下技术方案来实现的：一种空间扭转曲面A型
桥梁索塔，该索塔包括基础、承台、塔座、塔柱、斜顶塔冠和下横梁，所述的基础支撑于稳固地基上，所述的承台、塔座与基础现浇成为整体，所述塔柱的底端深入塔座及承台一定深度，以保证塔柱与基础之间连接的可靠性，其特征在于：所述塔柱为两个，两个塔柱相向向内倾斜且对称设置，两个塔柱分别为A字的两个斜边，两个塔柱的扭转方向相反，每个塔柱至塔底到塔顶均呈连续扭转状，塔顶相对于塔底的扭转角度为90°，塔柱的水平横切面均为菱形断面，菱形断面的每一条菱边均为直线，塔柱任一水平横切面的四条边在扭转前后均保持为直线，塔柱四周的表面为多条空间直线组成的曲面，塔柱四周的表面与任一铅垂面相交形成的交线均为直线，所述塔柱采用菱形断面结构利于抗风，两个塔柱在塔顶处相交融形成一段塔顶融合段，以增强索塔结构横桥向的稳定性及刚度，所述的斜顶塔冠位于塔柱的塔顶处，斜顶塔冠为V字形，斜顶塔冠为两个对称的45°斜面形成的具有多角度空间的立体塔冠，以增强索塔的整体景观效果，所述的下横梁为A字的一个横边，下横梁横向架设在两个塔柱的下半段之间，所述索塔整体呈A字形，并且呈现出具有极佳美学效果的均匀直线扭转形状。本技术中，所述的塔柱由多节桁架加劲塔柱段以及多节普通加劲塔柱段组成，多节桁架加劲塔柱段以及多节普通加劲塔柱段呈上下一一交替状设置，每一节桁架加劲塔柱段和普通加劲塔柱段均为钢壳混凝土组合结构。本技术中，所述的桁架加劲塔柱段包括塔柱外钢壳、塔柱内钢壳、竖向普通加劲肋、塔柱竖向钢筋、塔柱水平钢筋、塔柱微膨胀混凝土、竖向加劲桁架和水平加劲桁架，所述的塔柱外钢壳、塔柱内钢壳均为钢板，塔柱外钢壳位于桁架加劲塔柱段的外侧，塔柱内钢壳位于桁架加劲塔柱段的内侧，塔柱外钢壳和塔柱内钢壳构成桁架加劲塔柱段的钢壳体，所述的竖向普通加劲肋、塔柱竖向钢筋、塔柱水平钢筋、塔柱微膨胀混凝土、竖向加劲桁架和水平加劲桁架均内置在桁架加劲塔柱段的钢壳体内，其中，水平桁架加劲肋、竖向桁架加劲肋和竖向普通加劲肋均为钢板，所有加劲肋均为空间平面，所有加劲肋均与桁架加劲塔柱段的钢壳体相焊接，焊缝均为直线，所述的塔柱竖向钢筋竖向穿插水平加劲桁架，所述的塔柱水平钢筋水平穿插竖向桁架加劲肋和竖向普通加劲肋，所述的竖向加劲桁架竖向设置在塔柱的转角位置处，所述的水平加劲桁架水平设置，所述的塔柱微膨胀混凝土浇筑在桁架加劲塔柱段的钢壳体内。所述的竖向加劲桁架由竖向桁架加劲肋和竖向桁架腹杆组成，所述的水平加
劲桁架由水平桁架加劲肋和水平桁架腹杆组成，其中，水平桁架加劲肋、竖向桁架加劲肋均为钢板，水平桁架腹杆、竖向桁架腹杆均为等边角钢，水平桁架腹杆的两端分别与两侧的水平桁架加劲肋相焊接，竖向桁架腹杆的两端分别与两侧的竖向桁架加劲肋相焊接，水平加劲桁架的两侧分别与两侧的竖向桁架加劲肋相焊接。本技术中，所述塔柱外钢壳、塔柱内钢壳的钢板厚度均为8mm～20mm，所述水平桁架加劲肋、竖向桁架加劲肋和竖向普通加劲肋的钢板厚度均为8mm～16mm，所述的水平桁架腹杆、竖向桁架腹杆均为80mm×10mm～160mm×10mm的等边角钢，所述塔柱竖向钢筋的直径为20mm～40mm，所述塔柱水平钢筋的直径为16mm～20mm，所述的塔柱微膨胀混凝土为C40～C60微膨胀混凝土。本技术中，所述的普通加劲塔柱段包括塔柱外钢壳、塔柱内钢壳、竖向普通加劲肋、塔柱竖向钢筋、塔柱水平钢筋、塔柱微膨胀混凝土、水平普通加劲肋、和竖向加劲桁架，所述的塔柱外钢壳、塔柱内钢壳均为钢板，塔柱外钢壳位于普通加劲塔柱段的外侧，塔柱内钢壳位于普通加劲塔柱段的内侧，塔柱外钢壳和塔柱内钢壳构成普通加劲塔柱段的钢壳体，所述的竖向普通加劲肋、塔柱竖向钢筋、塔柱水平钢筋、塔柱微膨胀混凝土、水平普通加劲肋和竖向加劲桁架均内置在普通加劲塔柱段的钢壳体内，水平普通加劲肋和竖向普通加劲肋均为钢板，所有加劲肋均为空间平面，所有加劲肋均与普通加劲塔柱段的钢壳体相焊接，焊缝均为直线，所述的塔柱竖向钢筋竖向穿插水平普通加劲肋，所述的塔柱水平钢筋水平穿插竖向加劲桁架和竖向普通加劲肋，所述的塔柱微膨胀混凝土浇筑在普通加劲塔柱段的钢壳体内。所述的竖向加劲桁架由竖向桁架加劲肋和竖向桁架腹杆组成，其中，竖向桁架加劲肋为钢板，竖向桁架加劲肋竖向焊接在普通加劲塔柱段的钢壳体内，竖向桁架腹杆为等边角钢，竖向桁架腹杆的两端分别与两侧的竖向桁架加劲肋相焊接。本技术中，所述塔柱外钢壳、塔柱内钢壳的钢板厚度均为8mm～20mm，所述水平普通加劲肋、竖向桁架加劲肋和竖向普通加劲肋的钢板厚度均为8mm～16mm，所述的竖向桁架腹杆为80mm×10mm～160mm×10mm的等边角钢，所述塔柱竖向钢筋的直径为20mm～40mm，所述塔柱水平钢筋的直径为16mm～20mm，所述的塔柱微膨胀混凝土为C40～C60微膨胀混凝土。本技术中，所述的塔顶融合段为钢壳混凝土组合结构，塔顶融合段包括
塔顶融合段外钢壳、塔顶融合段内隔板、塔顶融合段竖向加劲肋、塔顶融合段微膨胀混凝土和塔顶融合段人洞，所述的塔顶融合段外钢壳为钢板围成的两个菱形部分重合所形成的多边形外壳，所述的塔顶融合段内隔板、塔顶融合段竖向加劲肋、塔顶融合段微膨胀混凝土和塔顶融合段人洞均位于塔顶融合段外钢壳内，塔顶融合段外钢壳、塔顶融合段内隔板和塔顶融合段竖向加劲肋均为钢板，塔顶融合段内隔板为交错设置的多块竖板，多块塔顶融合段内隔板之间相互焊接，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空间扭转曲面A型桥梁索塔，该索塔包括基础(1)、承台(2)、塔座(3)、塔柱(4)、斜顶塔冠(6)和下横梁(7)，所述的基础(1)支撑于稳固地基上，所述的承台(2)、塔座(3)与基础(1)现浇成为整体，所述塔柱(4)的底端深入塔座(3)及承台(2)一定深度，以保证塔柱(4)与基础(1)之间连接的可靠性，其特征在于：所述塔柱(4)为两个，两个塔柱(4)相向向内倾斜且对称设置，两个塔柱(4)分别为A字的两个斜边，两个塔柱(4)的扭转方向相反，每个塔柱(4)至塔底到塔顶均呈连续扭转状，塔顶相对于塔底的扭转角度为90°，塔柱(4)的水平横切面均为菱形断面，菱形断面的每一条菱边均为直线，塔柱(4)任一水平横切面的四条边在扭转前后均保持为直线，塔柱(4)四周的表面为多条空间直线组成的曲面，塔柱(4)四周的表面与任一铅垂面相交形成的交线均为直线，所述塔柱(4)采用菱形断面结构利于抗风，两个塔柱(4)在塔顶处相交融形成一段塔顶融合段(5)，以增强索塔结构横桥向的稳定性及刚度，所述的斜顶塔冠(6)位于塔柱(4)的塔顶处，斜顶塔冠(6)为V字形，斜顶塔冠(6)为两个对称的45°斜面形成的具有多角度空间的立体塔冠，以增强索塔的整体景观效果，所述的下横梁(7)为A字的一个横边，下横梁(7)横向架设在两个塔柱(4)的下半段之间，所述索塔整体呈A字形，并且呈现出具有极佳美学效果的均匀直线扭转形状。...

【技术特征摘要】
2016.01.20 CN 20162005676321.一种空间扭转曲面A型桥梁索塔，该索塔包括基础(1)、承台(2)、塔座(3)、塔柱(4)、斜顶塔冠(6)和下横梁(7)，所述的基础(1)支撑于稳固地基上，所述的承台(2)、塔座(3)与基础(1)现浇成为整体，所述塔柱(4)的底端深入塔座(3)及承台(2)一定深度，以保证塔柱(4)与基础(1)之间连接的可靠性，其特征在于：所述塔柱(4)为两个，两个塔柱(4)相向向内倾斜且对称设置，两个塔柱(4)分别为A字的两个斜边，两个塔柱(4)的扭转方向相反，每个塔柱(4)至塔底到塔顶均呈连续扭转状，塔顶相对于塔底的扭转角度为90°，塔柱(4)的水平横切面均为菱形断面，菱形断面的每一条菱边均为直线，塔柱(4)任一水平横切面的四条边在扭转前后均保持为直线，塔柱(4)四周的表面为多条空间直线组成的曲面，塔柱(4)四周的表面与任一铅垂面相交形成的交线均为直线，所述塔柱(4)采用菱形断面结构利于抗风，两个塔柱(4)在塔顶处相交融形成一段塔顶融合段(5)，以增强索塔结构横桥向的稳定性及刚度，所述的斜顶塔冠(6)位于塔柱(4)的塔顶处，斜顶塔冠(6)为V字形，斜顶塔冠(6)为两个对称的45°斜面形成的具有多角度空间的立体塔冠，以增强索塔的整体景观效果，所述的下横梁(7)为A字的一个横边，下横梁(7)横向架设在两个塔柱(4)的下半段之间，所述索塔整体呈A字形，并且呈现出具有极佳美学效果的均匀直线扭转形状。2.根据权利要求1所述的空间扭转曲面A型桥梁索塔，其特征在于：所述的塔柱(4)由多节桁架加劲塔柱段(41)以及多节普通加劲塔柱段(42)组成，多节桁架加劲塔柱段(41)以及多节普通加劲塔柱段(42)呈上下一一交替状设置，每一节桁架加劲塔柱段(41)和普通加劲塔柱段(42)均为钢壳混凝土组合结构。3.根据权利要求2所述的空间扭转曲面A型桥梁索塔，其特征在于：所述的桁架加劲塔柱段(41)包括塔柱外钢壳(401)、塔柱内钢壳(402)、竖向普通加劲肋(405)、塔柱竖向钢筋(406)、塔柱水平钢筋(407)、塔柱微膨胀混凝土(408)、竖向加劲桁架(412)和水平加劲桁架(413)，所述的塔柱外钢壳(401)、塔柱内钢壳(402)均为钢板，塔柱外钢壳(401)位于桁架加劲塔柱段(41)的外侧，塔柱内钢壳(402)位于桁架加劲塔柱段(41)的内侧，塔柱外钢壳(401)和塔柱内钢壳(402)构成桁架加劲塔柱段(41)的钢壳体，所述的竖向普通加劲肋(405)、塔柱竖向钢筋(406)、塔柱水平钢筋(407)、塔柱微膨胀混凝土(408)、竖向加
\t劲桁架(412)和水平加劲桁架(413)均内置在桁架加劲塔柱段(41)的钢壳体内，竖向普通加劲肋(405)为钢板，所有加劲肋均为空间平面，所有加劲肋均与桁架加劲塔柱段(41)的钢壳体相焊接，焊缝均为直线，所述的塔柱竖向钢筋(406)竖向穿插水平加劲桁架(413)，所述的塔柱水平钢筋(407)水平穿插竖向加紧桁架(412)和竖向普通加劲肋(405)，所述的竖向加劲桁架(412)竖向设置在塔柱(4)的转角位置处，所述的水平加劲桁架(413)水平设置，所述的塔柱微膨胀混凝土(408)浇筑在桁架加劲塔柱段(41)的钢壳体内。4.根据权利要求3所述的空间扭转曲面A型桥梁索塔，其特征在于：所述的竖向加劲桁架(412)由竖向桁架加劲肋(410)和竖向桁架腹杆(411)组成，所述的水平加劲桁架(413)由水平桁架加劲肋(403)和水平桁架腹杆(404)组成，其中，水平桁架加劲肋(403)、竖向桁架加劲肋(410)均为钢板，水平桁架腹杆(404)、竖向桁架腹杆(411)均为等边角钢，水平桁架腹杆(404)的两端分别与两侧的水平桁架加劲肋(403)相焊接，竖向桁架腹杆(411)的两端分别与两侧的竖向桁架加劲肋(410)相焊接，水平加劲桁架(413)的两侧分别与两侧的竖向桁架加劲肋(410)相焊接。5.根据权利要求2所述的空间扭转曲面A型桥梁索塔，其特征在于：所述的普通加劲塔柱段(42)包括塔柱外钢壳(401)、塔柱内钢壳(402)、竖向普通加劲肋(405)、塔柱竖向钢筋(406)、塔柱水平钢筋(407)、塔柱微膨胀混凝土(408)、水平普通加劲肋(409)和竖向加劲桁架(412)，所述的塔柱外钢壳(401)、塔柱内钢壳(402)均为钢板，塔柱外钢壳(401)位于普通加劲塔柱段(42)的外侧，塔柱内钢壳(402)位于普通加劲塔柱段(42)的内侧，塔柱外钢壳(401)和塔柱内钢壳(402)构成普通加劲塔柱段(42)的钢壳体，所述的竖向普通加劲肋(405)、塔柱竖向钢筋(406)、塔柱水平钢筋(407)、塔柱微膨胀混凝土(408)、水平普通加劲肋(409)和竖向加劲桁架(412)均内置在普通加劲塔柱段(42)的钢壳体内，其中，水平普通加劲肋(409))和竖向普通加劲肋(405)均为钢板，所有加劲肋均为空间平面，所有加劲肋均与普通加劲塔柱段(42)的钢壳体相焊接，焊缝均为直线，所述的塔柱竖向钢筋(406)竖向穿插水平普通加劲肋(409)，所述的塔柱水平钢筋(...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁立农，马玉全，万志勇，孙向东，徐德志，罗旭东，蒋娜芳，武建中，
申请(专利权)人：广东省交通规划设计研究院股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44