大跨度斜拉桥索梁锚固构造
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及铁路斜拉桥，特别涉及一种大跨度斜拉桥索梁锚固构造。
【背景技术】
[0002]随着桥梁建设技术进步，斜拉桥的发展特别迅速，无论是公路还是铁路，越来越多的大跨度斜拉桥得已成功运用，特别是在铁路桥梁里面，钢桁梁拉桥有其独特的优势，应用较为广泛。斜拉索与钢桁梁之间的锚固连接处理是设计的关键问题之一。索梁锚固就够是局部应力大的区域，将拉索传递来的索力分散到钢桁梁杆件当中。设计应尽量使得传力流畅，避免出现过大的应力集中显现，否则在动载或静载的作用下可能出现疲劳或者强度破坏。
[0003]钢桁梁或者钢箱斜拉桥当中，常见的索梁锚固结构有以下6种形式:
[0004]1.锚箱式索梁锚固结构。该锚固结构设置锚固梁(块)，将锚固梁(块)用焊缝或者高强螺栓与主梁连接，斜拉索锚固在锚固梁(块)上，也有将主梁外挑作为锚固梁。由于该部件在多个方向需要补强，在设计时一般做成锚箱。国外的六甲、柜石岛大桥都采用了这种锚固结构，主要存在的问题在于连接腹板位于锚箱底板外侧的区域上，容易产生较为严重的应力集中，对抗疲劳设计不利。
[0005]2.耳板式索梁锚固结构。由主梁的腹板向上伸出一块耳板，谢娜说通过铰或钢管锚固在耳板上，索力直接由耳板传递给主梁腹板。法国的诺曼底大桥采用的是这种锚固结构，该锚固结构当中，由于销轴对销孔壁的不均匀挤压，在孔壁会形成巨大的局部压应力，可能导致局部受压失稳或者材料屈服，由于耳板在销孔附件极大的局部应力要求使用具有很高屈服强度的特殊钢材。
[0006]3.锚管式索梁锚固结构。是在主梁或纵梁的腹板上安装一根钢管，斜拉索锚固在钢管上，索力通过钢管传递给主梁或纵梁的腹板。日本的名港西大桥以及汕头宕石大桥采用了这种结构。该锚固结构存在的主要不足是:主梁腹板和锚管在挤压接触处容易出现较大的应力集中。
[0007]4.锚拉板索梁锚固结构。该锚固结构是将钢板作为锚拉板，锚拉板由上、中、下三部分组成:锚拉板上部开槽，槽口内侧焊于锚管外侧，斜拉索穿过锚管并用锚具锚固在锚管底部；锚拉板下部直接用焊缝与主梁上翼板焊接；锚拉板中部除了满足安装锚具的空间需要之外，还需要连接上、下两部分。为了补偿开槽部分对锚拉板截面的削弱，以及增强其横向刚度与连接整体性，锚拉板的两侧焊接加劲板。另外，为确保索力均匀地传递给主梁，与锚拉板连接区域的主梁上翼板加厚，钢主梁腹板增设加劲板。采用这种锚固结构的由安纳西斯大桥和青州闽江大桥。该锚固结构存在的主要不足是，锚拉板在焊缝附件出现较为严重的应力集中，且容易在焊缝根部较早出现塑性区域。
[0008]5.钢桁梁整体复合式索梁锚固结构。该锚固结构由主桁上弦两侧节点板之间向上延伸形成一对整体锚拉板，以及设置在该对整体锚拉板上部之间且与之固定连接的钢锚箱，钢锚箱内固定设置有供斜拉索穿过的钢套管。该锚固形式将整体式锚拉板与主桁上弦节点板融为一体，具有良好的整体性，该锚固形式在渝利铁路韩家沱大桥等桥梁上得到了应用。
[0009]6.钢桁梁节点穿心式索梁锚固结构。该锚固形式充分利用钢桁梁节点的特点，将拉索穿过节点区域的杆件的上翼缘板和下翼缘板，直接锚固在节点无斜向腹杆侧。该锚固形式利用了节点整体性，传力性能良好，在武汉天兴洲大桥上得到了应用。该锚固形式的缺点在于需要调整斜向腹杆的方向，同时穿管结构削弱了主桁杆件断面，在节点区域受力特别大。
[0010]随着桥梁跨度加大和荷载增加，斜拉桥的单点锚固索力越来越大，上述六种索梁锚固形式并不能解决工程上面临的实际问题。
【实用新型内容】
[0011]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种大跨度斜拉桥索梁锚固构造，以有效提高单点锚固索力，适应桥梁跨度加大和荷载增加的需要。
[0012]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下:
[0013]本实用新型的大跨度斜拉桥索梁锚固构造，包括主桁上弦两侧节点板，其特征是:所述主桁上弦两侧节点板的上部向上延伸形成左侧锚拉板、右侧锚拉板，左侧锚拉板与右侧锚拉板之间焊接连接封闭形套管钢锚箱；所述封闭形套管钢锚箱具有平行穿过的左侧钢套管、右侧钢套管，左侧钢套管、右侧钢套管横向对称于封闭π形套管钢锚箱；拉索系统线与上弦系统线、斜腹杆系统线、竖腹杆系统线交汇。
[0014]本实用新型的有益效果是，铁路并置双索双锚拉板-封闭形套管钢锚箱锚固结构，锚拉板结构与主桁上弦节点板融为一体，整体性好；封闭JT形套管钢锚箱适应了采用并置双索的情况；并置双索双锚拉板-H形锚箱锚固结构将一对拉索分离锚固，并尽可能靠近两侧的锚拉板，减短了剪切板的传力路径，适应了大索力的情况；双锚管分别置于锚箱内的两个腔内，锚箱完全封闭，箱内密封环境良好；通过锚拉板与剪切板的抗疲劳细节设计，大大增大了焊缝的抗疲劳性能；采用这种锚固形式，将单点设计锚固承载力提高I倍以上，适应了桥梁大跨度和荷载增加的发展趋势。
【附图说明】
[0015]本说明书包括如下幅附图:
[0016]图1是本实用新型大跨度斜拉桥索梁锚固构造的侧视图；
[0017]图2是沿图1中A-A线的剖视图；
[0018]图3是沿图2中B-B线的剖视图；
[0019]图4是沿图2中C-C线的剖视图；
[0020]图5是沿图2中D-D线的剖视图。
[0021]图中示出构件和对应的标记:主桁上弦两侧节点板10、左侧锚拉板11、右侧锚拉板12、封闭Ji形套管钢锚箱20、剪切板21、箱内加劲板22、底密封板23、箱外加劲板24、顶密封板25、整体垫板26、分离垫板27、左侧钢套管31、右侧钢套管32、拉索系统线Tl、上弦系统线Τ2、斜腹杆系统线Τ3、竖腹杆系统线Τ4。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0023]参照图1和图2，本实用新型的大跨度斜拉桥索梁锚固构造，包括主桁上弦两侧节点板10。所述主桁上弦两侧节点板10的上部向上延伸形成左侧锚拉板11、右侧锚拉板12，左侧锚拉板11与右侧锚拉板12之间焊接连接封闭形套管钢锚箱20。所述封闭形套管钢锚箱具有平行穿过的左侧钢套管31、右侧钢套管32，左侧钢套管31、右侧钢套管32横向对称于封闭π形套管钢锚箱20。拉索系统线Tl与上弦系统线T2、斜腹杆系统线T3、竖腹杆系统线T4交汇。
[0024]参照图1，左侧锚拉板11、右侧锚拉板12与主桁上弦两侧节点板10为整体结构，在整体锚拉板之间设置与之焊接的封闭形套管钢锚箱20，这种形式具有良好的整体性能和抗疲劳性能，采用双套管锚固、克服了现有索梁锚固结构承载力有限的缺点。封闭π形套管钢锚箱20内固定有平行穿过的双钢套管(左侧钢套管31、右侧钢套管32)，钢套管的轴线及拉索系统线Tl与上弦系统线、腹杆系统线(弦系统线Τ2、斜腹杆系统线Τ3、竖腹杆系统线Τ4)均交汇在一对，同时并置双套管横向对称于横向对称于封闭形套管钢锚箱20。锚固端面设置分离垫板和整体垫板26、分离垫板27形成形构造适应双索锚固构造。
[0025]参照图2和图3，所述封闭形套管钢锚箱20包括一对纵向间隔设置的两端与左侧锚拉板11、右侧锚拉板12焊接的剪切板21，以及横向间隔设置的两端与一对剪切板21焊接的箱内加劲板22。所述剪切板21外横向间隔设置与剪切板21焊接的箱外加劲板24。
[0026]参照图2、图4和图5，封闭π形套管钢锚箱20还包括设置于箱底的底密封板23和设置于箱顶的顶密封板25，底密封板23、顶密封板25与剪切板21、箱外加劲板24焊接。
[0027]参照图2和图4，所左侧钢套管31、右侧钢套管32与底密封板23、顶密封板25、一对剪切板21、箱内加劲板22焊接。所述底密封板23板面上外焊接整体垫板26，整体垫板26板面上外焊接与左侧钢套管31、右侧钢套管32对应的分离垫板27，双索索头采用分离垫板27和整体垫板26相结合的方式，既减轻的垫板重量，又方便制造。
[0028]以上所述只是用图解说明本实用新型的一些原理，并非是要将本实用新型局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。
【主权项】
1.大跨度斜拉桥索梁锚固构造，包括主桁上弦两侧节点板(10)，其特征是:所述主桁上弦两侧节点板(10)的上部向上延伸形成左侧锚拉板(11)、右侧锚拉板(12)，左侧锚拉板(11)与右侧锚拉板(12)之间焊接连接封闭JT形套管钢锚箱(20);所述封闭JT形套管钢锚箱具有平行穿过的左侧钢套管(31)、右侧钢套管(32)，左侧钢套管(31)、右侧钢套管(32)横向对称于封闭π形套管钢锚箱(20);拉索系统线(Tl)与上弦系统线(Τ2)、斜腹杆系统线(Τ3)、竖腹杆系统线(Τ4)交汇。2.如权利要求1所述的大跨度斜拉桥索梁锚固构造，其特征是:所述封闭形套管钢锚箱(20)包括一对纵向间隔设置的两端与左侧锚拉板(11)、右侧锚拉板(12)焊接的剪切板(21)，以及横向间隔设置的两端与一对剪切板(21)焊接的箱内加劲板(22)。3.如权利要求2所述的大跨度斜拉桥索梁锚固构造，其特征是:所述剪切板(21)外横向间隔设置与剪切板(21)焊接的箱外加劲板(24)，封闭形套管钢锚箱(20)还包括设置于箱底的底密封板(23)和设置于箱顶的顶密封板(25)，底密封板(23)、顶密封板(25)与剪切板(21)、箱外加劲板(24)焊接。4.如权利要求3所述的大跨度斜拉桥索梁锚固构造，其特征是:所左侧钢套管(31)、右侧钢套管(32)与底密封板(23)、顶密封板(25)、一对剪切板(21)、箱内加劲板(22)焊接。5.如权利要求3所述的大跨度斜拉桥索梁锚固构造，其特征是:所述底密封板(23)板面上外焊接整体垫板(26)，整体垫板(26)板面上外焊接与左侧钢套管(31)、右侧钢套管(32)对应的分离垫板(27)。
【专利摘要】大跨度斜拉桥索梁锚固构造，以有效提高单点锚固索力，适应桥梁跨度加大和荷载增加的需要。包括主桁上弦两侧节点板，主桁上弦两侧节点板的上部向上延伸形成左侧锚拉板、右侧锚拉板，左侧锚拉板与右侧锚拉板之间焊接连接封闭π形套管钢锚箱。所述封闭π形套管钢锚箱具有平行穿过的左侧钢套管、右侧钢套管，左侧钢套管、右侧钢套管横向对称于封闭π形套管钢锚箱；拉索系统线与上弦系统线、斜腹杆系统线、竖腹杆系统线交汇。
【IPC分类】E01D19/14
【公开号】CN204662264
【申请号】CN201520271233
【发明人】艾宗良, 陈克坚, 童登国, 鄢勇, 袁明, 袁蔚
【申请人】中铁二院工程集团有限责任公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年4月29日