CN103850182A - 一种用于提高焊接式索鞍抗滑安全性的竖向抗滑摩擦板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于提高焊接式索鞍抗滑安全性的竖向抗滑摩擦板，该竖向抗滑摩擦板为扇面形的波纹状钢板，该扇面形波纹状钢板自上而下均匀分布有多个同心圆波列，波列的走向平行于该扇面形波纹状钢板的上边缘与下边缘，且其下边缘开设有多个“口”形或“”形凹槽。竖向抗滑摩擦板选用厚12mm～20mm的软钢且其表面进行喷锌处理，它能够方便地分隔主缆的索股且与索股紧密贴合，而且其下边缘与鞍槽的弧线顶面紧密贴合，其下边缘开设的凹槽与鞍槽的弧线顶面设置的齿状凸起紧密扣合，能够承受较大的纵向剪切力，从而保证主缆的索股能够在抗滑摩擦板上产生均匀、有效的侧向挤压力，解决了三塔悬索桥中索塔的鞍座与主缆的抗滑问题，实施方案简单合理、安全经济。

Description

一种用于提高焊接式索鞍抗滑安全性的竖向抗滑摩擦板
技术领域
本发明涉及桥梁工程技术领域，具体涉及一种用于提高焊接式索鞍抗滑安全性的竖向抗滑摩擦板。
背景技术
悬索桥是以主缆受拉为主要承重构件的柔性缆索桥梁结构。主梁自重、二期恒载、汽车活载等荷载均通过吊索传递给主缆，最终由主缆将全部荷载由主塔和锚碇传递给基础。随着跨度的增大，双塔悬索桥需要建造庞大的锚碇，经济性降低，尤其是覆盖层厚、基岩埋藏深的大桥。三塔悬索桥相比单跨悬索桥可显著减小主缆拉力和锚碇规模，尤其当中塔的建设条件相对较好，双主跨布置能够满足通航要求时，三塔悬索桥将成为较为合理的设计方案。我国相继建成了两座主跨超千米的三塔悬索桥：主跨1080m的泰州长江大桥和马鞍山长江大桥。目前，我国琼州海峡大桥、智利查考大桥、直布罗陀海峡大桥等跨海大桥，在规划中都提出了三塔或多塔悬索桥的设计方案。
对于三塔悬索桥，当两个主跨在运营阶段发生不对称的车辆加载时，中间索塔的鞍座两侧将受到不平衡的主缆拉力作用，这部分不平衡拉力需由鞍座与主缆之间的静摩擦力平衡。泰州长江大桥等三塔悬索桥的研究表明，中间索塔的索鞍抗滑安全性是大跨径三塔及多塔悬索桥设计的关键控制因素之一。
为了解决泰州长江大桥中索塔的鞍座与主缆的抗滑问题，设计采用了人字状的柔性钢塔方案。为了解决马鞍山长江大桥的鞍座与主缆的抗滑问题，设计采用了钢-混叠合索塔和塔梁固结体系。这两座大桥大桥的中索塔的上部结构均为钢结构，通过牺牲中索塔的刚度来解决鞍座与主缆的抗滑问题。因此，需要研究能够不需牺牲中索塔的刚度，直接通过提高索鞍抗滑安全性的简单、经济的设计方案。
发明内容
(一)要解决的技术问题
有鉴于此，本发明的主要目的是针对三塔悬索桥中索塔的鞍座与主缆的抗滑问题，提供一种用于提高焊接式索鞍抗滑安全性的竖向抗滑摩擦板。
(二)技术方案
为达到上述目的，本发明提供了一种用于提高焊接式索鞍抗滑安全性的竖向抗滑摩擦板，该竖向抗滑摩擦板1为扇面形的波纹状钢板，该扇面形波纹状钢板自上而下均匀分布有多个同心圆波列，波列的走向平行于该扇面形波纹状钢板的上边缘与下边缘，且于该扇面形波纹状钢板的下边缘开设有多个“口”形或“
Figure BDA0000466529870000022
”形凹槽6。
上述方案中，该扇面形波纹状钢板的下边缘与鞍槽5的弧线顶面紧密贴合，且该扇面形波纹状钢板下边缘开设的凹槽6与鞍槽5的弧线顶面上设置的“口”形或“
Figure BDA0000466529870000023
”形齿状凸起7紧密扣合。
上述方案中，所述竖向抗滑摩擦板1为厚12mm～20mm的软钢，其碳C的含量≤0.18％以下；其表面进行喷锌处理，锌层厚度≥0.2mm。
上述方案中，该多个同心圆波列的个数为mi个，其中mi为由竖向抗滑摩擦板1隔开的第i列主缆的索股2的根数。
上述方案中，若主缆采用空中纺线(AS)法架设时，主缆的索股2为圆形，竖向抗滑摩擦板1的每个同心圆波列均为圆弧“(”形，圆弧“(”的直径与索股2的直径d相同；主缆的索股2的安装顺序是先下后上，先中央后两侧对称安装。每个同心圆波列的波长λ与索股2的直径d相同，波高
Figure BDA0000466529870000021
，从而保证竖向抗滑摩擦板1与主缆的索股2的外表面紧密贴合。
上述方案中，若主缆采用预制平行索股(PPWS)法架设时，主缆的索股2为上下底面水平设置的正六边形，竖向抗滑摩擦板1的每个同心圆波列均为夹角120度的“<”形，“<”的两边与正六边形索股的边长a相同；主缆的索股2的安装顺序是先下后上，先中央后两侧对称安装。每个同心圆波列的波长λ与正六边形索股的高H相同，波高
Figure BDA0000466529870000024
，从而保证竖向抗滑摩擦板1与主缆的索股2的外表面紧密贴合。
(三)有益效果
从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：
1、本发明提供的这种用于提高焊接式索鞍抗滑安全性的竖向抗滑摩擦板，其表面抗滑摩擦性和耐久性好，其不仅能够方便地分隔主缆的索股且与索股紧密贴合，而且能够通过其下边缘开设的凹槽与鞍槽顶面设置的“口”形或“
Figure BDA0000466529870000031
”形齿状凸起实现有效连接，进而能够承受较大的纵向剪切力，解决了三塔悬索桥中索塔的鞍座与主缆的抗滑问题。
2、本发明提供的这种用于提高焊接式索鞍抗滑安全性的竖向抗滑摩擦板，其材料为软钢，其表面喷锌，其外形设有自上而下均匀分布的mi个同心圆波列，且每列波均与主缆索股的外表面紧密贴合，从而保证主缆的索股能够在抗滑摩擦板上产生均匀、有效的侧向挤压力，且竖向抗滑摩擦板具有较强的耐久性。
3、本发明提供的这种用于提高焊接式索鞍抗滑安全性的竖向抗滑摩擦板，其为波纹状钢板，竖向刚度较小，变形协调性好，便于主缆索股安装。
4、本发明提供的这种用于提高焊接式索鞍抗滑安全性的竖向抗滑摩擦板，能够有效提高焊接式索鞍的抗滑安全性，实施方案简单、安全、经济好。
5、本发明提供的这种用于提高焊接式索鞍抗滑安全性的竖向抗滑摩擦板，不仅适用于主缆采用空中纺线(AS)法架设的方案，而且也适用于主缆采用预制平行索股(PPWS)法架设的方案，适应性广。
附图说明
图1是本发明提供的用于提高焊接式索鞍抗滑安全性的竖向抗滑摩擦板的示意图。
图2是本发明提供的用于提高焊接式索鞍抗滑安全性的竖向抗滑摩擦板在主缆采用空中纺线(AS)法架设方案中应用的示意图。
图3是本发明提供的用于提高焊接式索鞍抗滑安全性的竖向抗滑摩擦板在主缆采用预制平行索股(PPWS)法架设方案中应用的示意图。
附图标记：
竖向抗滑摩擦板1；索股2；侧板3；垫块4；鞍槽5；凹槽6；齿状凸起7。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
如图1所示，本发明提供的用于提高焊接式索鞍抗滑安全性的竖向抗滑摩擦板1为扇面形的波纹状钢板，该扇面形波纹状钢板自上而下均匀分布有多个同心圆波列，波列的走向平行于该扇面形波纹状钢板的上边缘与下边缘，且于该扇面形波纹状钢板的下边缘开设有多个“口”形或“
Figure BDA0000466529870000041
”形凹槽6。
该扇面形波纹状钢板的下边缘与鞍槽5的弧线顶面紧密贴合，且该扇面形波纹状钢板下边缘开设的凹槽6与鞍槽5的弧线顶面上设置的“口”形或“
Figure BDA0000466529870000042
”形齿状凸起7紧密扣合。因此，竖向抗滑摩擦板1不仅能够方便地分隔主缆的索股2，而且能够通过其下边缘开设的凹槽6与鞍槽5顶面设置的“口”形或“
Figure BDA0000466529870000043
”形齿状凸起7实现有效连接，进而能够承受较大的纵向剪切力。
所述竖向抗滑摩擦板1为厚12mm～20mm的软钢，其碳C的含量≤0.18％以下；其表面进行喷锌处理，锌层厚度≥0.2mm。
该多个同心圆波列的个数为mi个，其中mi为由竖向抗滑摩擦板1隔开的第i列主缆的索股2的根数。
若主缆采用空中纺线(AS)法架设时，主缆的索股2为圆形，竖向抗滑摩擦板1的每个同心圆波列均为圆弧“(”形，圆弧“(”的直径与索股2的直径d相同。每个同心圆波列的波长λ与索股2的直径d相同，波高，从而保证竖向抗滑摩擦板1与主缆的索股2的外表面紧密贴合。主缆的索股2的安装顺序是先下后上，先中央后两侧对称安装。
若主缆采用预制平行索股(PPWS)法架设时，主缆的索股2为上下底面水平设置的正六边形，竖向抗滑摩擦板1的每个同心圆波列均为夹角120度的“<”形，“<”的两边与正六边形索股的边长a相同。每个同心圆波列的波长λ与正六边形索股2的高H相同，波高
Figure BDA0000466529870000051
，从而保证竖向抗滑摩擦板1与主缆的索股2的外表面紧密贴合。主缆的索股2的安装顺序是先下后上，先中央后两侧对称安装。
所述索鞍的鞍槽5、侧板3、垫块4等构件，作为主要构件承担主缆的索股2传递的竖向压力和侧向压力。
以上所述的具体实施例，仅示出了竖向抗滑摩擦板1相关的主要结构构造。对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于提高焊接式索鞍抗滑安全性的竖向抗滑摩擦板，该竖向抗滑摩擦板(1)为扇面形的波纹状钢板，该扇面形波纹状钢板自上而下均匀分布有多个同心圆波列，波列的走向平行于该扇面形波纹状钢板的上边缘与下边缘，且于该扇面形波纹状钢板的下边缘开设有多个“口”形或“
Figure FDA0000466529860000011
”形凹槽(6)。
2.根据权利要求1所述的用于提高焊接式索鞍抗滑安全性的竖向抗滑摩擦板，其特征在于，该扇面形波纹状钢板的下边缘与鞍槽(5)的弧线顶面紧密贴合，且该扇面形波纹状钢板下边缘开设的凹槽(6)与鞍槽(5)的弧线顶面上设置的“口”形或“
Figure FDA0000466529860000012
”形齿状凸起(7)紧密扣合。
3.根据权利要求1所述的用于提高焊接式索鞍抗滑安全性的竖向抗滑摩擦板，其特征在于，所述竖向抗滑摩擦板1为厚12mm～20mm的软钢，其碳C的含量≤0.18％以下；其表面进行喷锌处理，锌层厚度≥0.2mm。
4.根据权利要求1所述的用于提高焊接式索鞍抗滑安全性的竖向抗滑摩擦板，其特征在于，该多个同心圆波列的个数为mi个，其中mi为由竖向抗滑摩擦板(1)隔开的第i列主缆的索股(2)的根数。
5.根据权利要求1所述的用于提高焊接式索鞍抗滑安全性的竖向抗滑摩擦板，其特征在于，若主缆采用空中纺线(AS)法架设时，主缆的索股(2)为圆形，竖向抗滑摩擦板1的每个同心圆波列均为圆弧“(”形，圆弧“(”的直径与索股的直径d相同；主缆的索股(2)的安装顺序是先下后上，先中央后两侧对称安装。
6.根据权利要求5所述的用于提高焊接式索鞍抗滑安全性的竖向抗滑摩擦板，其特征在于，每个同心圆波列的波长λ与索股(2)的直径d相同，波高
Figure FDA0000466529860000013
，从而保证竖向抗滑摩擦板(1)与索股(2)的外表面紧密贴合。
7.根据权利要求1所述的用于提高焊接式索鞍抗滑安全性的竖向抗滑摩擦板，其特征在于，若主缆采用预制平行索股(PPWS)法架设时，主缆的索股(2)为上下底面水平设置的正六边形，竖向抗滑摩擦板(1)的每个同心圆波列均为夹角120度的“<”形，“<”的两边与正六边形索股的边长a相同；主缆的索股(2)的安装顺序是先下后上，先中央后两侧对称安装。
8.根据权利要求7所述的用于提高焊接式索鞍抗滑安全性的竖向抗滑摩擦板，其特征在于，每个同心圆波列的波长λ与正六边形索股的高H相同，波高，从而保证竖向抗滑摩擦板(1)与主缆的索股(2)的外表面紧密贴合。
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