一种同向回转拉索结构的制作方法

技术领域：

本实用新型涉及土木工程技术领域，具体涉及一种同向回转拉索结构。

背景技术：
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斜拉桥普遍采用混凝土箱形索塔以获得更高的承载能力，但如何以简单有效的方式实现箱形索塔的安全锚索，一直是国际桥梁界重点关注的问题和难题。

现有技术中，人们先后发展出环绕塔壁的预应力构造、可以平衡部分拉力的索塔内钢锚箱和钢锚梁结构，不仅结构复杂，而且塔壁受拉开裂的现象仍时有出现；分析原因，在于上述技术并没从根本上改变索塔锚索的结构构造和工作原理。

技术实现要素：
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针对现有技术中的问题，本实用新型的目的在于提供一种同向回转拉索结构，解决原有索塔锚索时，结构复杂且塔壁易受拉开裂的现象。

本实用新型所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：一种同向回转拉索结构，包括：

主跨拉索，所述主跨拉索设有多层；

边跨拉索，所述边跨拉索设有多层；

索塔；

第一锚固鞍座；

第二锚固鞍座；

其中，所述主跨拉索布置于索塔的一侧，所述边跨拉索布置于索塔的另一侧，所述主跨拉索和边跨拉索在索塔的两侧采用竖琴形式布置，每一层所述主跨拉索和每一层所述边跨拉索在索塔的两侧采用不等高布置且相互对应；每一层所述主跨拉索设有两根，同层的两根所述主跨拉索顶端，在索塔内通过第一锚固鞍座连接固定，每一层所述边跨拉索设有两根，同层的两根所述边跨拉索顶端，在索塔内通过第二锚固鞍座连接固定。

进一步的，所述主跨拉索的第一锚固鞍座以及所述边跨拉索的第二锚固鞍座在索塔内，均具有相同的回转角和回转半径，且在索塔内不产生位置冲突。

进一步的，所述主跨拉索以及所述边跨拉索均为同向回转拉索，且在索塔内进行180°回转，形成具有构造优势和力学优势的同向回转拉索结构。

与现有技术相比，本实用新型至少包括以下有益效果：

本实用新型对同向回转拉索进行模块化设计，简化结构形式，通过第一锚固鞍座与主跨拉索连接，通过第二锚固鞍座与边跨拉索连接，实现了同向回转拉索结构的规格统一，便于通过简单高效的连接方式实现索塔的安全锚索，主跨拉索、边跨拉索均为同向回转拉索，在索塔内进行180°回转；每层主跨拉索、边跨拉索之间采用不等高布置，形成具有构造优势和力学优势的同向回转拉索结构。避免塔壁易受拉开裂的问题。

附图说明：

图1为本实用新型斜拉桥总体布置示意图；

图2为本实用新型锚固鞍座在斜拉桥塔上的横断面示意图；

图3为本实用新型锚固在斜拉桥塔上的侧立面示意图；

图4为本实用新型主跨拉索和边跨拉索在索塔上的连接示意图；

图5为本实用新型斜拉桥梁上锚固示意图；

图中：1、主跨，2、边跨，3、主跨拉索，4、边跨拉索，5、主梁，6、索塔，7、锚索鞍座，8、锚拉板，9、第一锚固鞍座，10、第二锚固鞍座。

具体实施方式：

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

需要说明的是，当元件被成称为“固定于”另一个元件，它可以是另一个元件上或者也可以是存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”“右”以及类似的表达只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1-5所示，一种同向回转拉索结构，包括：

主跨拉索3，主跨拉索3设有多层；

边跨拉索4，边跨拉索4设有多层；

索塔6；

其中，主跨拉索3布置于索塔6的一侧，边跨拉索4布置于索塔6的另一侧，主跨拉索3和边跨拉索4在索塔6的两侧采用竖琴形式布置，每一层主跨拉索3和每一层边跨拉索4在索塔6的两侧采用不等高布置且相互对应；

主跨拉索3以及边跨拉索4均为同向回转拉索，且在索塔6内进行180°回转；形成具有构造优势和力学优势的同向回转拉索结构。

每一层主跨拉索3设有两根，同层的两根主跨拉索3顶端，在索塔6内通过第一锚固鞍座9连接固定。

每一层边跨拉索4设有两根，同层的两根边跨拉索4顶端，在索塔6内通过第二锚固鞍座10连接固定。

主跨拉索3的第一锚固鞍座9以及边跨拉索4的第二锚固鞍座10在索塔6内，均具有相同的回转角和回转半径。

不等高布置的主跨拉索3和边跨拉索4在索塔6的两侧，产生偏向高位置拉索一侧的索塔位移趋势，可用于在不引起塔顶位移的前提下，按下列公式实现对斜拉桥主、边跨恒载配置的优化调整：

g2＝g1×(b1/b2)/[1+y/(0.375×h)]

式中，g1为斜拉桥主跨在b1长度上一期恒载和二期恒载总重，g2为斜拉桥边跨在b2长度上一期恒载和二期恒载总重，b1为主梁上主跨拉索3索距，b2为边跨拉索4索距，h为索塔6在桥面以上高度，y为索塔6上同层主跨拉索3与边跨拉索4在索塔6轴线上的高度差，y以同层主跨拉索3低于边跨拉索4时为正。

下面通过实施例进一步的阐述本实用新型内容。

实施例1

参见图1，单柱式独塔斜拉桥由165m的主跨1、85m的边跨2、主跨拉索3和边跨拉索4、以及索塔6组成，其中的，主跨拉索3和边跨拉索4共设有11层，11层的主跨拉索3和边跨拉索4布置样式均采用竖琴形式，在主梁5上的主跨纵向索距为12m、弦线仰角为24.7°，边跨纵向索距为6m、弦线仰角为42.6°，在索塔6上的竖向索距为5.5m。

参见图2和图3，主跨拉索3、边跨拉索4为同向回转拉索，在索塔6内的锚索鞍座7采用统一的180°回转角和2.25m回转半径。每层主跨拉索3的布置在索塔轴线上比边跨拉索4低2.352m，避免了具有相同尺寸的锚索鞍座7在索塔内产生位置冲突。

参见图5，主跨拉索3、边跨拉索4出塔后，在主梁5上的横向锚固间距为4.5m；主梁上的锚拉板8均在垂直面上设置，在主跨1、边跨2上分别采用统一的24.7°、42.6°基准仰角。

参见图1、图2和图3，每层主跨拉索3的布置在索塔6轴线上比边跨拉索4低2.352m，除避免了具有相同尺寸的锚索鞍座7在索塔内产生位置冲突外，还兼顾减少边跨2恒载重量的作用。在不引起塔顶位移的前提下，斜拉桥边跨2在一个6m纵向索距长度上的恒载总重g2按下列公式计算：

g2＝g1×(b1/b2)/[1+y/(0.375×h)]

采用传统方法设计时，y＝0.000m，g2＝363.456kn；

采用本实用新型的设计时，y＝2.352m，g2＝329.316kn，较传统方法减少近10％。

式中，斜拉桥主跨1在一个12m纵向索距上的恒载总重g1＝181.728kn，主梁5上主跨拉索3索距b1＝12m，主梁5上边跨拉索4索距b2＝6m，索塔6在桥面以上高度h＝60.5m，y为索塔6上同层主跨拉索3与边跨拉索4在索塔6轴线上的高度差，y以同层主跨拉索3低于边跨拉索4时为正。

采用本实用新型提出的同向回转拉索结构，结构形式简化、规格统一，设计、制造和安装难度降低，实现了同向回转拉索的模块化、标准化设计，提升了同向回转拉索的实用性，促进了同向回转拉索技术的推广应用。

采用本实用新型首次提出具有结构状态调节功能的同层主、边跨拉索不等高锚固模式，实现了对斜拉桥主、边跨恒载配置的优化调整，促进了斜拉桥设计方法和设计理论的发展。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。