CN105421229B - 一种多块式主索鞍结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多块式主索鞍结构,悬索桥主索鞍在高度方向通过分块界面分为上鞍头和下鞍体;分块界面位于主缆承缆槽底板以下30±5cm,分块界面采用凹凸式拼接缝,分块界面的端横肋在凹凸式接缝处用拼接板和高强螺栓连接;在纵向将上鞍头和下鞍体以横向分块界面均分为三块;横向分块界面两侧设有两块端横肋,两块端横肋间采用高强螺栓进行连接。采用本发明,分块能在现场快速安装;高度方向的分块避免了超厚板焊接所带来的焊接残余应力,强大的主缆竖向压力将上鞍头、下鞍体紧紧连在一起;凹凸式拼接缝既利于高空吊装拼接,又能抵抗不平衡水平剪力;分块减小了单个鞍体重量,方便铸造及运输吊装,尤为适用于运输条件受限的山区大跨悬索桥。
Description
技术领域
本发明涉及一种多块式主索鞍结构。
背景技术
随着我国经济及社会发展的需要,为跨越大江大河、深谷海峡,连通天堑,需要修建大跨度桥梁。悬索桥主索鞍为整体受力构件,传递着全桥的重量荷载,大跨径千米级悬索桥主索鞍外形尺寸和重量往往较大。受构造控制,大跨径悬索桥主索鞍不易全部采用铸钢铸造,工程应用中,上部鞍头一般采用铸钢铸造,鞍体一般采用Q345R厚钢板,两者用焊接连接。由于主索鞍鞍体筋板厚往往能达到10~18cm,鞍头铸钢和鞍体钢板交接面会产生较大的焊接残余应力,而且鞍头厚板在铸造过程中,可能会存在一些夹砂、气孔等缺陷,这两者不利的组合对鞍体受力有不利影响;会大大降低鞍座的安全性能。
对于大吨位的主鞍座,工程设计中一般将主索鞍沿纵向分为三块,由于受构造限制,纵向分块数量有限,高度方向又没有好的分块方式,以致大跨径悬索桥单块索鞍的吊装重量能达到120t以上,导致鞍体高空吊装和运输困难。对于山区桥梁,大吨位鞍体更加不易运输,制约着鞍座的设计和施工。
发明内容
本发明的目的是针对大跨悬索桥主索鞍焊接残余应力大,分块大而导致的吊装、运输困难的现状,旨在提供一种能代替鞍头与鞍体超厚板的焊接,大大减小单个鞍座拼装件的尺寸和重量,便于运输吊装的多块式主索鞍结构。
本发明目的的实现方式为,一种多块式主索鞍结构,悬索桥主索鞍在高度方向通过分块界面分为上鞍头和下鞍体;分块界面位于主缆承缆槽底板以下30±5cm,分块界面采用凹凸式拼接缝;分块界面的端横肋在凹凸式接缝处采用拼接板和高强螺栓进行连接;在纵向将上鞍头和下鞍体以横向分块界面均分为三块;横向分块界面两侧设有两块端横肋,两块端横肋间采用高强螺栓进行连接。
采用本发明,分块能在现场快速安装;高度方向的分块避免了超厚板焊接所带来的焊接残余应力,强大的主缆竖向压力将上鞍头、下鞍体紧紧地连在一起;凹凸式拼接缝既利于高空吊装拼接,又能抵抗不平衡水平剪力;分块减小了单个鞍体重量,方便铸造及运输吊装,尤为适用于运输条件受限的山区大跨悬索桥。
本发明有以下优点:
1、充分利用主索鞍主要承受竖向压力的力学特性,将主索鞍高度方向分块,避免了鞍头与鞍体之间的厚板焊接连接,消除了焊接残余应力对结构的不利影响;
2、凹凸式拼接缝构造不仅可以抵抗主缆不平衡水平剪力,且上宽下窄的锲形拼接缝对高空安装精度要求较低,便于现场安装定位,方便施工,使高空安装作业受风的影响变得很小;
3、高度方向分块构造可以和常规的水平方向分块相结合,将大尺寸的主索鞍化整为零,便于鞍座的铸造、运输、吊装。
4、主索鞍采用分块,解决了大跨径悬索桥主索鞍铸造、运输、吊装等困难,还大大提高了鞍座的受力性能。
本发明对于运输条件较差的山区大跨径悬索桥,其优势更加明显。
附图说明
图1为本发明结构示意图,
图2为图1的A-A向剖面图,
图3为图1的B-B向剖面图,
图4为图1的C部分放大示意图。
具体实施方式
下面结合附图和一具体实例对本发明作进一步详细说明。
参照图1,本发明将悬索桥主索鞍在高度方向通过分块界面分为上鞍头1和下鞍体2。分块界面位于主缆9承缆槽底板以下30±5cm,分块界面采用凹凸式拼接缝7。如此,可将大体积、大吨位的鞍座沿纵向、高度方向分为六块,并分块铸造、运输、安装。
参照图2、4,横肋3在凹凸拼接缝7处采用拼接板4和高强螺栓5进行连接,以进行横向限位。
参照图1、3,上鞍头和下鞍体以横向分块界面6均分为三块,横向分块界面6两边设有两块索鞍横肋8,两块索鞍横肋8通过高强螺栓连接。
采用本发明,上鞍头1和下鞍体2连接面用凹凸拼接缝7代替常规的焊接连接,既避免了厚板焊接的不利影响,又可以有效防治上、下鞍体纵向错动。单个凸块的纵向长度取值需要根据纵向不平衡剪力进行抗剪设计。凹凸拼接缝7采用锲形状开口,大大降低了定位精度的要求,减小了风荷载对高空拼装定位的影响。
采用本发明,高度方向的分块避免了超厚板焊接所带来的焊接残余应力,强大的主缆竖向压力又能将上鞍头和下鞍体紧紧地连在一起;凹凸式拼接缝既利于高空吊装拼接,又能抵抗不平衡水平剪力;分块减小了单个鞍体重量,方便铸造加工,便于施工现场运输吊装,尤为适用于运输条件受限的山区大跨悬索桥。
本发明成功地解决了大跨径悬索桥索鞍设计、施工、铸造过程中所存在的主要问题,对于山区大跨悬索桥鞍座的设计、施工更具有借鉴意义。
Claims (2)
1.一种多块式主索鞍结构,其特征在于:悬索桥主索鞍在高度方向通过分块界面分为上鞍头和下鞍体;分块界面位于主缆承缆槽底板以下30±5cm,分块界面采用凹凸式拼接缝,分块界面的端横肋在凹凸式接缝处采用拼接板和高强螺栓进行连接;在纵向将上鞍头和下鞍体以横向分块界面均分为三块;横向分块界面两侧设有两块端横肋,两块端横肋间采用高强螺栓进行连接。
2.一种多块式主索鞍结构,其特征在于:凹凸式拼接缝(7)采用锲形状开口。
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