CN101191321A

CN101191321A - 斜拉桥斜拉索与钢主梁锚拉板式锚固结构

Info

Publication number: CN101191321A
Application number: CNA2007101684658A
Authority: CN
Inventors: 张强; 高宗余; 梅新咏; 刘承虞; 高宝峰; 王为玉
Original assignee: China Railway Major Bridge Reconnaissance and Design Institute Co Ltd
Current assignee: China Railway Major Bridge Reconnaissance and Design Institute Co Ltd
Priority date: 2007-11-26
Filing date: 2007-11-26
Publication date: 2008-06-04

Abstract

斜拉桥斜拉索与钢主梁锚拉板式锚固结构，涉及一种斜拉索与钢主梁锚固连接结构。与钢主梁顶面焊接的锚拉板1两侧，沿斜拉索方向有锚拉板加劲肋，加劲肋底部与钢主梁顶板焊连，锚拉板中部槽口挂设斜拉索，上部槽口内嵌入无缝钢管制成的锚管，锚垫板焊在锚管下端。锚拉板与锚拉筒下端连接。采用本发明，锚拉板直接焊接于钢主梁顶面，并与主梁腹板相对应，成为“锚拉板式”索梁锚固结构中的主要受力构件，承力大；拉索索力首先通过锚管底部的锚垫板传给锚管，再由锚管传给锚拉板，通过焊缝最终传到钢主梁上，能满足斜拉索锚点处的局部压应力要求；横桥向设加劲肋板，稳定性好；结构新颖、成本低，经济性高、桥梁跨越能力强，适合我国桥梁建设的需要。

Description

斜拉桥斜拉索与钢主梁锚拉板式锚固结构

技术领域

本发明涉及一种斜拉索与钢主梁锚固连接结构。

背景技术

随着我国社会经济的快速发展，人员往来及物资流通日益频繁，交通运输等基础设施也随之快速发展，各种跨越大江、海湾等天堑的现代斜拉桥不断涌现，客观上要求斜拉桥设计与建造技术不断创新、发展与推广。

在斜拉桥技术领域，斜拉索在钢主梁上的锚固连接成为设计的关键技术问题，该部位在长期巨大荷载作用下，受力性能是否可靠、结构是否便于检查与维修养护尤为重要，关系到整座大桥的安全，为此，研究出结构合理的索梁锚固结构，具有较强的实用价值。

现代斜拉桥主要由索、梁、塔组成，斜拉索将主梁与主塔连成整体，构成稳定的三角形几何形态，主梁及其所承受的荷载主要通过斜拉索经由主塔传递到基础。由于斜拉索索力巨大，索梁锚固结构可靠与否关系到整个大桥的安全，成为设计的关键。

就钢主梁斜拉桥而言，常见的索梁锚固结构型式主要有散索鞍座加锚固梁式、锚箱式、耳板式、嵌入锚管式等类型。几种类型有其合理性，但也存在明显不足，具体而言：

(1)在受力方面，各种类型传力途径复杂，各种类型均有应力集中现象，特别有些类型应力集中现象还比较严重，需要采用特殊材料方能满足要求。

(2)在构造方面，各种锚固结构均由钢板组焊并焊接在箱体内或贯穿整个主梁截面高度，板件厚，焊缝多，构造相对复杂，施工难度大。

(3)在维修养护方面，锚固结构基本焊接固定在箱体内或贯穿整个主梁高度，箱内作业空间狭小，维修养护困难。特别在长期运营阶段，缺陷不易发现，存有维护不到的盲区，即使发现问题也不便于维修，结构安全性得不到可靠保证。

发明内容

本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种结构新颖、稳定性好、工程投资低、的斜拉桥斜拉索与钢主梁锚拉板式锚固结构。

本发明目的的实现方式为，斜拉桥斜拉索与钢主梁锚拉板式锚固结构，与钢主梁顶面焊接的锚拉板1两侧，沿斜拉索方向有锚拉板加劲肋2，加劲肋底部与钢主梁顶板焊连，锚拉板划分成上、中、下三部分，中、上部开槽，中部槽口挂设斜拉索，上部槽口内嵌入无缝钢管制成的锚管3，锚垫板4焊在锚管3下端，斜拉索锚头6锚固在锚垫板4上，锚拉板1下端焊接在钢主梁顶面的位置与钢梁纵腹板7相重合，锚拉板式锚固结构中心线9下端位于钢梁横隔板8顶面，锚拉板加劲肋2下端焊接钢桥面板下加劲肋5。

本发明生产过程如下：首先锚垫板4与锚管3焊接，其次与锚拉板1进行熔透焊接，再焊接锚拉板加劲肋2，组成锚拉板组件；将锚拉板组件运至钢主梁总拼场地，待钢主梁组装完毕，在钢主梁顶面焊接锚拉板；再将锚拉板加劲肋末端部分与桥面板5、锚拉板焊接在一起。

采用本发明，按照拉索索力大小选取适宜尺寸的锚拉板，直接焊接于钢主梁顶面，并与主梁腹板相对应，成为“锚拉板式”索梁锚固结构中的主要受力构件；拉索索力首先通过锚管底部的锚垫板传给锚管，再由锚管传给锚拉板，通过焊缝最终传到钢主梁上，能满足斜拉索锚点处的局部压应力要求；锚拉板两侧对称设置加劲肋，加劲肋底部与钢主梁顶面焊连，确保锚拉板结构面外稳定，并对其自身起到补强作用。

采用本发明有如下优点：

1.斜拉索锚固在铸钢上，传力途径简单明确，铸钢的强度很大，能满足斜拉索锚点处的局部压应力要求；

2.顺桥向采用高强螺栓连接铸钢铸件和侧向连接钢板，使得锚固体作为一个有机整体，共同承担斜拉索的拉力作用；

3.横桥向设加劲肋板，大大提高了锚固系统的稳定性；

4.锚固系统受力简单明确，结构新颖、节约用材，有效地降低了工程投资，经济性高。

采用本发明，桥梁跨越能力，材料的利用率和经济性都将大幅度提高，适合我国桥梁建设的需要。

附图说明

图1是本发明立面结构示意图

图2是图1的A-A向视图

具体实施方式

参照图1、2，本发明由锚拉板1、锚管3、锚垫板5、锚拉板加劲肋2等组成，锚拉板1直接施焊于钢主梁顶面，使斜拉索挂设安装及其锚固系统均位于桥面上，操作方面，检修便捷。斜拉索锚头6锚固在锚垫板4上。锚拉板1下端焊接在钢主梁顶面的位置，焊接时必须与钢梁纵腹板7相重合，锚拉板式锚固结构中心线9下端应位于钢梁横隔板8顶面，锚拉板加劲肋2下端处焊接钢桥面板下加劲肋5。

本发明生产过程如下：首先在工厂将锚垫板与锚管焊接；其次与锚拉板进行熔透焊接，经探伤检查合格后，焊接加劲肋，组成锚拉板组件；第三，将锚拉板组件运至钢主梁总拼场地，待钢主梁组装完毕，再进行锚拉板焊接。为了保证锚拉板与桥面板焊缝的质量，加劲肋末端作了嵌补段焊接，即先焊锚拉板组件与桥面板的熔透焊缝，经探伤检查无误后，再将加劲肋末端部分与桥面板、锚拉板焊接。采用上述制造顺序，整个施工过程的焊接和焊缝探伤操作条件都很好，从而保证制造质量。

锚拉板1厚1.6～4.8cm，下部板件长190～400cm，下部两端有15～150cm半径的圆曲线过渡，以降低连接焊缝应力水平及集中现象，实现应力平顺传递；其次，严格控制锚拉板及其与之焊接的加厚主梁顶板的钢材化学成分，硫、磷含量限制在0.01％以下；第三，加厚顶板所用钢板在出厂前需作超声波探伤，板厚方向的拉伸性能必须满足要求。

锚拉板1按照拉索索力大小选取适宜尺寸的，将其直接焊接于钢主梁顶面，并与主梁腹板相对应，成为“锚拉板式”索梁锚固结构中的主要受力构件。

根据拉索锚固需要，将锚拉板划分成上、中、下三部分，中、上部开槽，中部槽口尺寸应满足斜拉索挂设作业空间的需要，上部槽口内嵌入无缝钢管制成的锚管，并采用熔透焊缝将两者焊接形成整体，锚垫板就焊接在锚管下端，作为斜拉索锚固时的承压板。为了分散锚拉板应力，将索力匀顺传递到钢主梁顶板、腹板中去，锚拉板附近的顶板需进行处理加厚，加厚1～1.5cm。

锚拉板中部槽口除了安装斜拉索锚具外，还是锚拉板上、下两部分应力的过渡区段。为了补偿开槽对锚拉板截面的削弱，以及增强其横向刚度，锚拉板1两侧对称设置锚拉板加劲肋2，加劲肋与锚拉板垂直焊接，底部也与钢主梁顶面焊连，在锚拉板两侧，沿斜拉索方向，须焊接加劲肋予以补强，加劲肋底部与钢主梁顶板焊连，以确保锚拉板结构面外稳定，并对其自身起到补强作用。

本发明拉索索力传递路径：拉索索力首先通过锚管底部的锚垫板4传给锚管3，再由锚管传给锚拉板1，通过焊缝最终传到钢主梁上。

Claims

1.斜拉桥斜拉索与钢主梁锚拉板式锚固结构，其特征在于与钢主梁顶面焊接的锚拉板(1)两侧，沿斜拉索方向有锚拉板加劲肋(2)，加劲肋底部与钢主梁顶板焊连，锚拉板划分成上、中、下三部分，中、上部开槽，中部槽口挂设斜拉索，上部槽口内嵌入无缝钢管制成的锚管(3)，锚垫板(4)焊在锚管(3)下端，斜拉索锚头(6)锚固在锚垫板(4)上，锚拉板(1)下端焊接在钢主梁顶面的位置与钢梁纵腹板(7)相重合，锚拉板式锚固结构中心线(9)下端位于钢梁横隔板(8)顶面，锚拉板加劲肋(2)下端处焊接钢桥面板下加劲肋(5)。

2.根据权利要求1所述的斜拉桥斜拉索与钢主梁锚拉板式锚固结构，其特征在于锚拉板(1)厚1.6～4.8cm，下部板件长190～400cm，下部两端有15～150cm半径的圆曲线过渡。