CN115058969A - 一种用于飘浮体系斜拉桥的索塔自复位集束锚 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于飘浮体系斜拉桥的索塔自复位集束锚，包括：集束锚箱1、转动座2、底座、位移约束装置和斜拉索；其中，转动座与底座配合连接，集束锚箱1沿横桥方向固定安装在转动座的两侧，集束锚箱与斜拉索相连，底座上具有位移约束装置。本发明的有益效果是：本发明中的自复位集束锚具有一定的纵桥向滑移能力，在纵桥向地震作用下，可以通过转动座的纵桥向滑移减小传递给桥塔的地震惯性力，从而减小桥塔的地震剪力和弯矩，减轻桥塔的地震损伤；转动座的纵桥方向峰值位移由限位挡块约束，在震后由于梁体的重力可以使转动座回到初始位置；此外，转动座的横桥向位移由护轨约束。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁技术领域，更确切地说，它涉及一种用于飘浮体系斜拉桥的索塔自复位集束锚。
背景技术
斜拉桥在纵桥向地震作用下，梁体的地震惯性力一部分通过斜拉索传递到塔顶。斜拉桥的桥塔高度大，从而导致塔底的地震弯矩需求大。对于飘浮体系的斜拉桥，在地震作用下梁体纵飘时斜拉索会随着梁体发生绕塔顶的转动，索塔锚固处容易发生塔壁对拉索表面的剪切或者擦伤，导致斜拉索保护层表面开裂，引起拉索的锈蚀。而以往斜拉索在桥塔的锚固一般采用分散锚固，其在塔柱范围内需多次穿孔，对塔柱截面削弱较大，影响桥塔整体受力，且塔柱锚固处节段构造多样化，不利于塔柱节段的标准化制造和施工。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供了一种用于飘浮体系斜拉桥的索塔自复位集束锚。
第一方面，提供了一种用于飘浮体系斜拉桥的索塔自复位集束锚，包括：
集束锚箱、转动座、底座、位移约束装置和斜拉索；
其中，所述转动座与底座配合连接，所述集束锚箱沿横桥方向固定安装在转动座的两侧，所述集束锚箱与斜拉索相连，所述底座上具有位移约束装置。
作为优选，所述位移约束装置包括限位挡块和护轨；所述限位挡块沿纵桥方向安装在所述底座的两端，所述护轨沿横桥方向安装在所述底座的两侧，所述限位挡块和护轨之间相配合。
作为优选，所述限位挡块的表面设置有碰撞缓冲材料。
作为优选，所述转动座的底面设置有滑板，所述滑板与底座滑动配合。
作为优选，所述转动座的底面和滑板的底面均为凸形弧面，所述底座的顶面为凹形弧面。
作为优选，所述转动座和护轨上设置有贯通孔道。
第二方面，提供了一种用于飘浮体系斜拉桥的索塔自复位集束锚安装方法，用于安装如第一方面任一所述的用于飘浮体系斜拉桥的索塔自复位集束锚，包括：
S1、在桥塔顶部设置底座；所述桥塔为钢桥塔或钢筋混凝土桥塔；
S2、将转动座安装在底座的顶部；
S3、安装斜拉索，在安装过程中用定位销穿过护轨和转动座的孔道；
S4、在斜拉桥施工完毕后，抽出定位销。
本发明的有益效果是：
(1)本发明中的自复位集束锚具有一定的纵桥向滑移能力，在纵桥向地震作用下，可以通过转动座的纵桥向滑移减小传递给桥塔的地震惯性力，从而减小桥塔的地震剪力和弯矩，减轻桥塔的地震损伤。
(2)本发明的转动座的纵桥方向峰值位移由限位挡块约束，在震后由于梁体的重力可以使转动座回到初始位置；此外，转动座的横桥向位移由护轨约束。
(3)本发明设置了集束锚箱与多根斜拉索相连，可以避免索塔锚固对桥塔的截面削弱。
附图说明
图1为本申请提供的一种飘浮体系斜拉桥自复位集束锚的结构示意图；
图2为本申请提供的一种飘浮体系斜拉桥自复位集束锚的分解示意图；
图3为本申请提供的一种飘浮体系斜拉桥自复位集束锚在地震作用下的位移示意图；
附图标记说明：1集束锚箱；2转动座；3底座；4碰撞缓冲材料；5限位挡块；6护轨；7定位销；8滑板；9斜拉索。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
实施例1：
本发明提供了一种用于飘浮体系斜拉桥的索塔自复位集束锚，帮助减小桥塔的地震需求和损伤，避免塔壁对斜拉索的擦伤导致斜拉索锈蚀，避免桥塔因为锚固区的存在导致截面削弱，如图1和图3所示，包括：
集束锚箱1、转动座2、底座3、位移约束装置和斜拉索9；
其中，转动座2与底座3配合连接，集束锚箱1沿横桥方向固定安装在转动座2的两侧(图1中，A指示的方向为横桥方向，B指示的方向为纵桥方向)，集束锚箱1与斜拉索9相连，集束锚箱1的尺寸需要根据斜拉索9的根数和直径确定，底座3上具有位移约束装置。
位移约束装置包括限位挡块5和护轨6；限位挡块5沿纵桥方向安装在底座3的两端，这可以约束转动座2的纵桥向峰值位移，防止其滑落底座。在限位挡块表面设置一层碰撞缓冲材料，从而减缓转动座在强震作用下与挡块的碰撞力。
护轨6沿横桥方向安装在底座3的两侧，限位挡块5和护轨6之间相配合。转动座2在横桥方向通过两侧的护轨约束在底座纵桥向滑槽内。
限位挡块5的表面设置有碰撞缓冲材料4。
转动座2的底面设置有滑板8，滑板8与底座3滑动配合。示例地，滑板8可以采用聚四氟乙烯材料制成，这使得其在纵桥向地震作用下主梁纵飘时可以较易滑动。
转动座2的底面和滑板8的底面均为凸形弧面，底座3的顶面为凹形弧面，其与滑板8的底面可以相互配合。
转动座2和护轨6上设置有贯通孔道。
在纵桥向地震作用下，随着斜拉桥主梁发生纵飘，锚箱和转动座随着梁体通过斜拉索牵引一起发生摇摆。这可以减小传递给桥塔的地震惯性力，从而降低桥塔的地震剪力和弯矩，减轻桥塔的地震损伤。在震后由于转动座和梁体的重力作用可以使转动座基本回落到初始位置。如果转动座存在一定的残余位移，可以在转动座和纵桥向限位挡块之间安装千斤顶。利用千斤顶的顶推力将转动座顶推到初始位置。
实施例2：
一种用于飘浮体系斜拉桥的索塔自复位集束锚安装方法，包括：
S1、在桥塔顶部设置底座3；桥塔为钢桥塔或钢筋混凝土桥塔。
在桥塔为钢桥塔时，需要将钢桥塔的顶部设计制造为底座的形状。在桥塔为钢筋混凝土桥塔时，需要在底座和钢筋混凝土桥塔之间设计建造相应的钢-混凝土连接段，其需要满足轴力、弯矩、剪力的传递要求。
S2、将转动座2安装在底座3的顶部。
S3、安装斜拉索9，在安装过程中用定位销7穿过护轨6和转动座2的孔道(如图2所示)，可以防止斜拉索拉力在纵桥向不平衡导致转动座发生滑移。
S4、在斜拉桥施工完毕后，抽出定位销7。
综上所述，本发明的转动座支承在底座上，其横桥方向位移由护轨约束，锚箱固定在转动座的横桥向两侧；在纵桥向地震作用下，转动座可以随梁体纵飘发生摆动，有利于减小桥塔的地震损伤；转动座的纵桥向峰值位移由限位挡块约束，在震后由于梁体的重力可以使转动座回到初始位置；同时由于采用集束锚，可以避免索塔锚固对桥塔的截面削弱。
Claims (7)
1.一种用于飘浮体系斜拉桥的索塔自复位集束锚，其特征在于，包括：集束锚箱(1)、转动座(2)、底座(3)、位移约束装置和斜拉索(9)；
其中，所述转动座(2)与底座(3)配合连接，所述集束锚箱(1)沿横桥方向固定安装在转动座(2)的两侧，所述集束锚箱(1)与斜拉索(9)相连，所述底座(3)上具有位移约束装置。
2.根据权利要求1所述的用于飘浮体系斜拉桥的索塔自复位集束锚，其特征在于，所述位移约束装置包括限位挡块(5)和护轨(6)；所述限位挡块(5)沿纵桥方向安装在所述底座(3)的两端，所述护轨(6)沿横桥方向安装在所述底座(3)的两侧，所述限位挡块(5)和护轨(6)之间相配合。
3.根据权利要求2所述的用于飘浮体系斜拉桥的索塔自复位集束锚，其特征在于，所述限位挡块(5)的表面设置有碰撞缓冲材料(4)。
4.根据权利要求1所述的用于飘浮体系斜拉桥的索塔自复位集束锚，其特征在于，所述转动座(2)的底面设置有滑板(8)，所述滑板(8)与底座(3)滑动配合。
5.根据权利要求4所述的用于飘浮体系斜拉桥的索塔自复位集束锚，其特征在于，所述转动座(2)的底面和滑板(8)的底面均为凸形弧面，所述底座(3)的顶面为凹形弧面。
6.根据权利要求2所述的用于飘浮体系斜拉桥的索塔自复位集束锚，其特征在于，所述转动座(2)和护轨(6)上设置有贯通孔道。
7.一种用于飘浮体系斜拉桥的索塔自复位集束锚安装方法，其特征在于，用于安装如权利要求1至6任一所述的用于飘浮体系斜拉桥的索塔自复位集束锚，包括：
S1、在桥塔顶部设置底座(3)；所述桥塔为钢桥塔或钢筋混凝土桥塔；
S2、将转动座(2)安装在底座(3)的顶部；
S3、安装斜拉索(9)，在安装过程中用定位销(7)穿过护轨(6)和转动座(2)的孔道；
S4、在斜拉桥施工完毕后，抽出定位销(7)。
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