人行天桥制造技术

本发明专利技术涉及架设于街道或铁道上供行人通过的人行天桥。它是由主拱和副拱组成，其中主拱斜向支撑在副拱的侧上方，在基础中设有偏心于副拱支承点的拉梁。本发明专利技术提供的人行天桥不但改变了现有技术中的梁柱结构，不需在道路中设置柱，较现有天桥成本低，适用范围广，而且造型非常新颖，简洁，能够与现代化的城市熔为一体。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及架设于道路上供行人通过的天桥。随着城市的发展，车流与人流的矛盾日益加剧，为此人们在道路旁修建过街天桥以缓解上述矛盾。但是，目前设计的人行天桥均为梁柱体系。这种结构较为笨重，并且必须在道路中设有桥墩，因此不但对道路有一定的妨害，影响驾驶员的视线，而且此种人行天桥的造型也显得不够简洁美观。另一方面，此类人行天桥造价较高。本专利技术的目的是提供一种结构简洁，美观，经济实用的人行天桥。本专利技术的提供的人行天桥是由主拱和副拱组成，其中主拱斜向支撑在副拱的侧上方，副拱将力传至基础，在基础中设有平衡上述拱产生的推力的拉梁。主拱是跨过道路的大拱，副拱是道旁供行人上下的小拱，它们均为板式结构。在主拱和副拱上均可设有阶梯。本专利技术中所说的拱是广义的拱，即可是无铰也可是有铰的，可以是折线形的，也可是弧线形的，可以在一个平面内，也可是空间的，不在一个平面内，还可以是变截面的。它可用不同的材料建筑。根据不同的需要，通过主拱与副拱的搭配，可形成平面上形式不同的人行天桥，如由两个副拱和一个主拱组成的″I″型；有三个副拱和三个主拱组成的″Y″型；由四个副拱和四个主拱形成的″X″型；还可以是″ ″型，″十″型，″ ″型等等。它们的共同特征是主拱斜向支撑在副拱的肩上，并在基础中设有平衡推力的拉梁。从本专利技术提供的实施例的计算结果，可以看出1.各个节点变形均很小，结构是稳定的，符合规范要求；2.各个杆件的受力状态符合一般结构力学的规律。每个节点，每个杆件，每个局部或整体，六个方向的力都是平衡的(在误差允许范围内)。3.每个杆件所受力的大小并没有超过该杆件所能产生的抗力的极限值，它不单可以直接配筋，用于工程，而且有可能承担更大的荷载，是有潜力的。如果加大杆件的断面或改用强度更大的材料，本专利技术提供的人行天桥还可满足更大跨度的要求，一般道路均可适应。4.歇台高度对结构有较大的影响，太高对结构和使用均不利，对于城市道路交通而言，歇台高度以3-4.5M为宜。也可增高。5.本专利技术提供的天桥还可在板两边挑出一定宽度，以增加天桥的宽度。阶梯可以有不同的倾斜度。主拱一般有较大的跨度。它的端点可能有6个方向的力作用在副拱上，但其中主要是重力及水平推力。水平推力可达100T以上。处理好它是一个关键。而副拱一般需要2M以上的宽度。如果将本来就必须有的阶梯板适当加厚，就可有效地承受上述水平力以及其它的力，将它们传至基础，并通过偏心拉梁使基础稳定。整个结构变形都较小。下面以非常简明的方式说明副拱顶点的位移是可以控制的。以实施例1为例，其副拱顶部所受水平推力为984.24KN，梯板倾斜角为TAN-1(0.75/2.5)＝16.7度。按下面的两种情况计算其位移，然后叠加与电算比较。1.按两端固定的梁中点承受集中力(984.24KN)，此时L-18M，梁高2.2M，梁宽0.25M/CosA＝0.261M，I1＝0.231594，E＝3*107。△1＝(PL3)/(192EI1)＝(984.24*183)/(192*3*107*0.231594)＝0.004303M2.按底点固定的柱此时集中力在顶点，为984.24/2KN，此时H＝2.75M，柱截面高为2.2M，宽为0.25/SinA＝0.870M，I2＝0.77198△2＝(PH3)/(3EI2)＝(492.14*2.753)/(3*3*107*0.77198)＝0.0001473M△＝△1+△2＝0.00445M而电算结果为0.00701，显然，电算结果是可信的，计算更充分。由于基础并非绝对固定，以及混凝土受弯开裂后，刚度降低等因素，我们仍然应该慎重对待此处的变形问题。在主拱和副拱相交处的歇台板内及板边缘都有较大的弯矩和扭矩，为此，可以加厚歇台板。但本申请人认为上述较大的弯矩和扭矩其实并不存在。以实施例1为例结构实际传力状况是10点处Qz并不是由10传至9，再由9传至7，8点，而是通过板肋直接由10点传至7，8点，因而上述较大的弯矩和扭矩并不存在。歇台板受力比较复杂，配筋应该注意加强。各拱的水平推力最终由基础和拉梁来平衡，除了双向的推力和重力外，还有Mx，My，Mz三个方面的转矩。其中Mz可采用拉梁偏心的方法来平衡，其他只能用结构自重来平衡。即基础在X，Y两个方向均有偏心，以抗倾复。基础宜设计成刚体。此天桥设计的原则是主拱要轻，副拱要坚，基础要稳。拉梁的埋置深度在不影响路表面的前提下，越浅越好，并宜用无粘结预应力混凝土，以减少变形。由于此结构的各杆均为压杆，所以变形较小。由半跨荷载引起的变形就更小，而由于此外形的变化而对内力的影响就十分微小了，因此它的内力级数是收敛的，所以是稳定的。在主拱各计算节点上，宜增设小肋连接左右主肋，小肋断面宽可为0.15M，与主肋等高。本专利技术可按一般施工方法施工。虽然在使用中变形很小，但施工中还是适当起拱，预留一点变形空间为好，或者在副拱中施加预应力。另一方面，由于人行天桥一般是建立在繁华路段，因此施工时对道路交通有影响。如果在主拱拱肋内的配筋用钢构架代替，那么钢构架可预制，能很快安装。在混凝土施工时，桥下可不设支撑或少设支撑，施工荷载由钢构架承受，从而减少对路面交通的影响。主拱中无阶梯部分，计算中的折线形宜施工成弧线形。本专利技术提供的人行天桥的优点是明显的。首先它不需在道路中设置柱，露出地面的部分只有副拱与地面的几个支承点，占用地面少，因而不影响道路交通；其次，它是非常经济的，拱主要由不太厚的RC板组成，工程量非常小，例如一座跨度30M的天桥，仅需约100M3的钢筋混凝土，主要工程是基础部分，全部费用不到20万元，而传统设计所需费用可能达到它的好几倍，另外，本专利技术提供的人行天桥造型非常新颖，简洁，能够与现代化的城市熔为一体。本专利技术不但可以架设在街道上，也可架设于铁道上，方便旅客通过。附图说明图1是实施例1的平面图；图2是实施例1的立面图；图3是实施例1的侧面图；图4是实施例1中拉梁位置示意图；图5是实施例2的平面图；图6是实施例3的平面图；图7是实施例4的平面图；图8是弯矩的正负座标图；图9是实施例1的点坐标图；图10是实施例2的点坐标图；图11是实施例3的点坐标图；图12是实施例4的点坐标图。实施例1实施例1提供的人行天桥由两个副拱1和一个主拱2组成(I型)，在基础中设有拉梁3，如图4所示。外形见图1，2和图3。计算采用江见鲸，崔金浩所著″结构分析常用微机程序″一书中的″空间刚架内力计算程序″，在原程序所给的四项内力结果Nx，Mx，My，Mz的基础上补充另两项内力结果Qy，Qz。计算书中混凝土材料为C30。计算书中长度单位为M，力的单位为KN，荷载按4KN/M2计算。该程序对杆件受力的正负号规定为轴力杆件受压为正，受拉为负；剪力在剪力传递中，形成反时针旋转时为正；弯矩如图8箭头方向为正。实施例1的计算书如下节点数约束数假想节点数截面数杆数1417 4 3131.点坐标No. XY Z1 0 2.5.752 0 20.5 .753 0 5 1.54 0 18 1.55 0 7.52.256 0 15.5 2.257 0 10 38 0 13 39 0 11.5 310 1.1 11.5 311 4本文档来自技高网...

【技术保护点】
人行天桥，其特征在于它是由主拱和副拱组成，其中主拱斜向支撑在副拱的侧上方，副拱将力传至基础，在基础中设有平衡上述拱产生的推力的拉梁。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金帆，金武陵，
申请(专利权)人：金帆，金武陵，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]