CN103061245A - 具有同向回转拉索体系的斜拉桥 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有同向回转拉索体系的斜拉桥。包括主跨主梁、边跨主梁、桥塔和斜拉索，桥塔的上部设有鞍座；鞍座包括主跨鞍座和边跨鞍座，且成对设置，成对设置的主跨鞍座和边跨鞍座在桥塔上以桥塔中心线为轴呈环抱交叉布置；斜拉索包括主跨斜拉索和边跨斜拉索，索力以径向压力的形式传给索塔，交错同向回转拉索体系不仅避免了在索塔内产生拉力，而且取代了原塔柱环向预应力，实现了结构在受力机理上的根本变革；由于同截面拉索的索力差只是由活载的偏载形成，索力差较小，同向回转拉索体系巧妙地避开了大索力差问题对鞍座使用的限制；在钢主梁以及混凝土主梁上均以锚拉板的形式锚固，可在桥面以上张拉，施工更为方便。

Description

具有同向回转拉索体系的斜拉桥

技术领域

本发明属于桥梁工程领域，具体涉及斜拉桥。

背景技术

斜拉桥是桥梁工程中较常见的一种桥型，斜拉桥包括基础、桥塔、主梁、斜拉索等部分，斜拉索与主梁、桥塔之间的锚固是整个桥梁安全的一个重要的方面。斜拉桥常用的拉索体系有两种，一种为点对称锚索，即一端锚固在主梁上，一端锚固在桥塔上，桥塔两侧的拉索是独立的，拉索在桥塔上的锚固常使用设于塔内的内齿块、钢锚箱或钢锚梁上的传统锚固进行锚索。内齿块方式直接将拉索以锚具锚固在索塔内壁混凝土齿块上，并在锚固区塔壁内施加环向预应力。钢锚箱方式将拉索以锚具锚固在通过剪力钉与塔壁连接的钢锚箱上。钢锚梁方式将拉索以锚具锚固在置于塔壁牛腿处的钢锚梁上。这些均要求采用大量的钢材和预应力钢束来平衡桥塔两侧锚具间的巨大拉力，否则容易使桥塔受拉破坏。另一种为跨越式，即拉索一端锚固在桥塔一侧的主梁上，然后穿过设于桥塔上的索鞍，另一端锚固在桥塔另一侧的主梁上，斜拉索在桥塔位置不断开，此种拉索体系由于同一根拉索分别锚固在桥塔两侧的主梁上，而两侧主梁的汽车荷载的分布会造成两侧斜拉索的拉力差别较大，因此拉索在索鞍内部容易滑动，对桥梁安全不利；而且此种体系易在桥塔的鞍座位置处产生劈裂力，将桥塔往两侧分开，使桥塔内部产生裂缝，从而影响索塔的安全。

以上两种结构体系都未从根本上解决塔壁拉力问题，受结构变形、材料变异以及模型失真等的影响，两种拉索体系的索塔锚索区应力状态常常难以得到可靠和持久的控制，混凝土塔壁裂缝时有发生。

发明内容

为了解决上述两种斜拉桥的拉索体系存在的塔壁受拉存在的安全隐患问题，本发明提供一种具有同向回转拉索体系的斜拉桥。

具有同向回转拉索体系的斜拉桥包括主跨主梁6、边跨主梁7、桥塔5和斜拉索，桥塔5的上部设有鞍座，其特征在于：所述鞍座包括主跨鞍座1和边跨鞍座3，且成对设置；所述主跨鞍座1和边跨鞍座3均为U型杆状，主跨鞍座1的开口端与主跨主梁6对应，边跨鞍座3的开口端与边跨主梁7对应；主跨鞍座1和边跨鞍座3在桥塔上呈倾斜状，鞍座所在的平面与铅垂面呈夹角，成对设置的主跨鞍座1和边跨鞍座3在桥塔5上以桥塔中心线为轴呈环抱交叉布置；所述斜拉索包括主跨斜拉索2和边跨斜拉索4，所述主跨斜拉索2穿过主跨鞍座1后，两端分别通过索梁锚固机构连接着主跨主梁6的两侧；所述边跨斜拉索4穿过边跨鞍座3后，两端分别通过索梁锚固机构连接着边跨主梁7的两侧。

本发明的有益技术效果体现在以下方面：

1.本发明将成对的鞍座采用斜向交错的方式，锚固在桥塔中，索力以径向压力的形式传给桥塔，交错同向回转拉索体系不仅避免了在桥塔内产生拉力，而且取代了原塔柱环向预应力，实现了结构在受力机理上的根本变革；

2.本发明简化了桥塔传统的结构形式，省去了其中钢锚梁、钢锚箱等繁杂的锚索构造；

3.由于同向回转拉索体系的索力差只是由活载的偏载形成，索力差较小，同向回转拉索体系巧妙地避开了大索力差问题对鞍座使用的限制。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为图1中拉索与桥塔锚固处的结构示意图。

图3为图2中剖开桥塔后的结构示意图。

图4为图2中单对拉索的结构示意图。

上图中序号：主跨鞍座1、主跨斜拉索2、边跨鞍座3、边跨斜拉索4、桥塔5、主跨主梁6、边跨主梁7、索梁锚固机构8。

具体实施方式

 下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步的描述。

  参见图1，具有同向回转拉索体系的斜拉桥包括主跨主梁6、边跨主梁7、桥塔5和斜拉索，桥塔5的上部设有鞍座。鞍座包括主跨鞍座1和边跨鞍座3，且成对设置；主跨鞍座1和边跨鞍座3均为U型杆状，主跨鞍座1的开口端与主跨主梁6对应，边跨鞍座3的开口端与边跨主梁7对应。由图2～4可见，主跨鞍座1和边跨鞍座3在桥塔上呈倾斜状，鞍座所在的平面与铅垂面呈夹角，成对设置的主跨鞍座1和边跨鞍座3在桥塔5上以桥塔中心线为轴呈环抱交叉布置。斜拉索包括主跨斜拉索2和边跨斜拉索4，主跨斜拉索2穿过主跨鞍座1后，两端分别通过索梁锚固机构连接着主跨主梁6的两侧；所述边跨斜拉索4穿过边跨鞍座3后，两端分别通过索梁锚固机构连接着边跨主梁7的两侧。

主跨主梁6上的荷载通过主梁上索梁锚固机构8传递给主跨斜拉索2，索力再经过主跨鞍座1，以径向压力的形式传递到桥塔5上，边跨主梁7上荷载通过主梁上索梁锚固机构8传递给边跨斜拉索4，索力再经过边跨鞍座3，以径向压力的形式传递到桥塔5上，鞍座将索力直接以径向压力的形式传递给桥塔5，并最大程度地平衡了对面鞍座径向压力，两交错布置的鞍座形成天然的环向应力，替代了原塔柱环向预应力的功能，使得桥塔的受力更加合理，避免了在桥塔5内产生拉力，实现了结构在受力机理上的根本变革；另外由于主跨斜拉索2和边跨斜拉索4锚固在主梁同一截面位置，拉索两端的不平衡力大大减小，使得鞍座的使用范围更广。

Claims (1)

1.具有同向回转拉索体系的斜拉桥，包括主跨主梁（6）、边跨主梁（7）、桥塔（5）和斜拉索，桥塔（5）的上部设有鞍座，其特征在于：所述鞍座包括主跨鞍座（1）和边跨鞍座（3），且成对设置；所述主跨鞍座（1）和边跨鞍座（3）均为U型杆状，主跨鞍座（1）的开口端与主跨主梁（6）对应，边跨鞍座（3）的开口端与边跨主梁（7）对应；主跨鞍座（1）和边跨鞍座（3）在桥塔上呈倾斜状，鞍座所在的平面与铅垂面呈夹角，成对设置的主跨鞍座（1）和边跨鞍座（3）在桥塔（5）上以桥塔中心线为轴呈环抱交叉布置；所述斜拉索包括主跨斜拉索（2）和边跨斜拉索（4），所述主跨斜拉索（2）穿过主跨鞍座（1）后，两端分别通过索梁锚固机构连接着主跨主梁（6）的两侧；所述边跨斜拉索（4）穿过边跨鞍座（3）后，两端分别通过索梁锚固机构连接着边跨主梁（7）的两侧。

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