CN117661427A - 一种用于塔梁顺桥向弹性索的约束组件及约束机构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于塔梁顺桥向弹性索的约束组件及约束机构，涉及桥梁约束结构技术领域，包括两个沿顺桥向相对设置的约束单元，约束单元包括主塔锚固座和设有基础预张力的弹性索，主塔锚固座设置在主塔上，弹性索包括锚固端和卡接端，锚固端用于锚固在与主塔间隔设定距离的主梁上，锚固端处于原位或者向远离主塔的方向移动时，卡接端卡设在主塔锚固座上，锚固端处于向靠近主塔的方向移动时，卡接端与主梁的位置相对固定。由于锚固端处于向远离主塔的方向移动时，卡接端卡设在主塔锚固座上，不会影响弹性索的拉伸使用，锚固端处于向靠近主塔的方向移动时，卡接端与主梁的位置相对固定，锚固端随主梁运动，弹性索的长度不变，不会发生卸载的情况。

Description

一种用于塔梁顺桥向弹性索的约束组件及约束机构

技术领域

本发明涉及桥梁约束结构技术领域，具体涉及一种用于塔梁顺桥向弹性索的约束组件及约束机构。

背景技术

斜拉桥顺桥向约束结构根据桥塔与主梁之间的约束状态可分为半漂浮结构、固定约束结构和弹性索结构。半漂浮结构是桥塔与主梁之间不约束顺桥向，对于大跨度公铁斜拉桥，在活载、温度和纵风的作用下，主梁的顺桥向水平位移很大，将会超过常规梁端伸缩装置的伸缩能力而难以应用。固定约束结构是约束一侧的桥塔与主梁、放松另一侧的桥塔与主梁，主梁的温度变形零点位于约束侧主塔处，导致放松侧梁端温度跨度大，温度位移大，也可能存在梁端伸缩装置难以实现的问题，同时还可能存在固定侧主塔地震作用弯矩大，防松侧主塔温度作用弯矩大的问题，在大跨度公铁斜拉桥中也难以应用。弹性索结构是在桥塔与主梁之间设置特定刚度的弹性拉索结构，约束桥梁与主梁之间水平位移，通过对弹性拉索刚度的优化计算，可以选择合适刚度的弹性拉索使得梁端的伸缩位移、主塔受力在可控范围，是一种理想的约束体系。

现有技术中，由于主梁与桥塔之间存在可左可右的相对变位，弹性拉索会存在受拉或放松的情况，工程中为了保证弹性拉索在最大放松后保持有一定的拉力而不卸载，会对弹性索进行预张拉，最小预张力为最大的放松力。

但是，对于大跨度公铁斜拉桥，预张力大提高了主梁恒载的内力，存在为了应对提高的主梁恒载内力而加固主梁，提高主梁材料用量，增加桥梁造价的问题。

发明内容

本申请提供一种用于塔梁顺桥向弹性索的约束组件及约束机构，可以解决现有技术中对于大跨度公铁斜拉桥，预张力大提高了主梁恒载的内力，存在为了应对提高的主梁恒载内力而加固主梁，提高主梁材料用量，增加桥梁造价的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种用于塔梁顺桥向弹性索的约束组件，其包括两个沿顺桥向相对设置的约束单元，所述约束单元包括主塔锚固座和设有基础预张力的弹性索，所述主塔锚固座用于固定设置在主塔上，所述弹性索包括锚固端和卡接端，所述锚固端用于锚固在与所述主塔间隔设定距离的主梁上，所述锚固端处于原位或者向远离所述主塔的方向移动时，所述卡接端卡设在所述主塔锚固座上，所述锚固端处于向靠近所述主塔的方向移动时，所述卡接端与所述主梁的位置相对固定。

结合第一方面，在一种实施方式中，所述主塔锚固座上设有沿顺桥向设置的第二通孔，所述弹性索穿过所述第二通孔，所述锚固端处于原位或者向远离所述主塔的方向移动时，所述卡接端卡设在所述第二通孔远离所述锚固端的一端。

结合第一方面，在一种实施方式中，所述第二通孔内设有受压管，所述受压管穿过所述主塔锚固座，用于使所述弹性索穿过，且所述卡接端抵接在所述受压管远离所述锚固端的一端，所述锚固端处于向靠近所述主塔的方向移动时，所述受压管与所述主梁的位置相对固定。

结合第一方面，在一种实施方式中，所述约束单元中还包括梁上支撑座，所述梁上支撑座用于设置在所述主梁上，并用于抵接在所述受压管靠近所述锚固端的一端，所述梁上支撑座上设有使所述弹性索穿过的第一通孔，所述锚固端处于向靠近所述主塔的方向移动时，所述梁上支撑座带动所述受压管移动，使所述卡接端与所述主梁的位置相对固定。

结合第一方面，在一种实施方式中，所述卡接端设有锚圈，所述受压管与所述锚圈卡接的一端设有第一垫板，所述锚固端处于原位或者向远离所述主塔的方向移动时，所述第一垫板抵接在所述主塔锚固座上，所述锚圈与第一垫板卡接。

结合第一方面，在一种实施方式中，所述主塔与主梁发生相对位移时，其中一个约束单元的弹性索拉伸，第一垫板顶紧在主塔锚固座上，梁上支撑座与受压管分离第一设定距离，另一个约束单元的弹性索为初始长度，梁上支撑座顶紧在受压管靠近锚固端的一端，第一垫板与主塔锚固座分离第二设定距离，所述第一设定距离与第二设定距离相等。

结合第一方面，在一种实施方式中，所述主塔锚固座上设有第三垫板，所述第三垫板用于与第一垫板抵接。

结合第一方面，在一种实施方式中，所述受压管远离所述锚圈的一端设有第二垫板，所述第二垫板用于抵接在所述梁上支撑座上。

结合第一方面，在一种实施方式中，所述约束单元中还包括梁上锚固座，所述梁上锚固座用于设置在所述主梁上，所述锚固端设置在所述梁上锚固座上，且位于所述第二通孔的轴线延长线上。

第二方面，本申请实施例还提供了一种用于塔梁顺桥向弹性索的约束机构，其包括多个上述的一种用于塔梁顺桥向弹性索的约束组件。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果包括：

在使用该用于塔梁顺桥向弹性索的约束组件时，将两个约束单元沿顺桥向相对设置，将主塔锚固座固定在主塔上，弹性索的锚固端用于锚固在与主塔间隔设定距离的主梁上，当锚固端处于原位或者向远离主塔的方向移动时，卡接端卡设在主塔锚固座上，锚固端处于向靠近主塔的方向移动时，卡接端与主梁的位置相对固定。由于锚固端处于原位或者向远离主塔的方向移动时，卡接端卡设在主塔锚固座上，不会影响弹性索的拉伸使用，锚固端处于向靠近主塔的方向移动时，卡接端与主梁的位置相对固定，锚固端随主梁运动，即弹性索的长度不变，不会发生卸载的情况，弹性索中只需要预设基础的张力，无需将预张力设置为常规弹性索的最大放松力，解决了现有技术中对于大跨度公铁斜拉桥，预张力大提高了主梁恒载的内力，存在为了应对提高的主梁恒载内力而加固主梁，提高主梁材料用量，增加桥梁造价的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种用于塔梁顺桥向弹性索的约束组件实施例的结构示意图。

图2为本发明一种用于塔梁顺桥向弹性索的约束组件实施例中锚固端处于原位的结构示意图。

图3为本发明一种用于塔梁顺桥向弹性索的约束组件实施例中锚固端向远离主塔的方向移动时的结构示意图。

图4为本发明一种用于塔梁顺桥向弹性索的约束组件实施例中锚固端向靠近主塔的方向移动时的结构示意图。

图5为本发明一种用于塔梁顺桥向弹性索的约束机构实施例的结构示意图。

图中：11、主塔锚固座；111、第三垫板；12、受压管；121、第一垫板；122、第二垫板；2、弹性索；21、锚圈；3、主塔；4、主梁；5、梁上支撑座；6、梁上锚固座；10、约束单元。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种用于塔梁顺桥向弹性索的约束组件及约束机构，其能解决现有技术中对于大跨度公铁斜拉桥，预张力大提高了主梁恒载的内力，存在为了应对提高的主梁恒载内力而加固主梁，提高主梁材料用量，增加桥梁造价的问题。

如图1-图5所示，本申请提供了一种用于塔梁顺桥向弹性索的约束组件，其包括两个沿顺桥向相对设置的约束单元10，约束单元10包括主塔锚固座11和设有基础预张力的弹性索2，主塔锚固座11用于固定设置在主塔3上，弹性索2包括锚固端和卡接端，锚固端用于锚固在与主塔3间隔设定距离的主梁4上，锚固端处于原位或者向远离主塔3的方向移动时，卡接端卡设在主塔锚固座11上，锚固端处于向靠近主塔3的方向移动时，卡接端与主梁4的位置相对固定。

在使用该用于塔梁顺桥向弹性索的约束组件时，将两个约束单元10沿顺桥向相对设置，将主塔锚固座11固定在主塔3上，弹性索2的锚固端用于锚固在与主塔3间隔设定距离的主梁4上，当锚固端处于原位或者向远离主塔3的方向移动时，卡接端卡设在主塔锚固座11上，锚固端处于向靠近主塔3的方向移动时，卡接端与主梁4的位置相对固定。由于锚固端处于原位或者向远离主塔3的方向移动时，卡接端卡设在主塔锚固座11上，不会影响弹性索2的拉伸使用，锚固端处于向靠近主塔3的方向移动时，卡接端与主梁4的位置相对固定，锚固端随主梁4运动，即弹性索2的长度不变，不会发生卸载的情况，弹性索2中只需要预设基础的张力，无需将预张力设置为常规弹性索的最大放松力，解决了现有技术中对于大跨度公铁斜拉桥，预张力大提高了主梁恒载的内力，存在为了应对提高的主梁恒载内力而加固主梁，提高主梁材料用量，增加桥梁造价的问题。

如图2-图4所示，在一些可选的实施例中，主塔锚固座11上设有沿顺桥向设置的第二通孔，弹性索2穿过第二通孔，锚固端处于原位或者向远离主塔3的方向移动时，卡接端卡设在第二通孔远离锚固端的一端。

在本实施例中，在主塔锚固座11上设有沿顺桥向设置的第二通孔，弹性索2穿过第二通孔，当锚固端处于原位或者向远离主塔3的方向移动时，卡接端卡设在第二通孔远离锚固端的一端，将弹性索2穿过第二通孔，可以防止弹性索2脱离主塔锚固座11，提高了该用于塔梁顺桥向弹性索的约束组件的稳定性。

如图2-图4所示，在一些可选的实施例中，第二通孔内设有受压管12，受压管12穿过主塔锚固座11，用于使弹性索2穿过，且卡接端抵接在受压管12远离锚固端的一端，锚固端处于向靠近主塔3的方向移动时，受压管12与主梁4的位置相对固定。

在本实施例中，在第二通孔内设有受压管12，受压管12穿过主塔锚固座11，并可在第二通孔内滑动，弹性索2从受压管12内穿过，且卡接端抵接在受压管12远离锚固端的一端，当锚固端处于向靠近主塔3的方向移动时，受压管12与主梁4的位置相对固定，随主梁4移动，进而使卡接端与主梁4的位置相对固定，锚固端处于原位或者向远离主塔3的方向移动时，受压管12远离锚固端的一端抵接在主塔锚固座11上，减少卡接端与主塔锚固座11接触可能造成的损耗，提高了该用于塔梁顺桥向弹性索的约束组件的稳定性。

如图1-图4所示，在一些可选的实施例中，约束单元10中还包括梁上支撑座5，梁上支撑座5用于设置在主梁4上，并用于抵接在受压管12靠近锚固端的一端，梁上支撑座5上设有使弹性索2穿过的第一通孔，锚固端处于向靠近主塔3的方向移动时，梁上支撑座5带动受压管12移动，使卡接端与主梁4的位置相对固定。

在本实施例中，在约束单元10中还包括梁上支撑座5，梁上支撑座5用于设置在主梁4上，并用于抵接在受压管12靠近锚固端的一端，梁上支撑座5上设有使弹性索2穿过的第一通孔，锚固端处于向靠近主塔3的方向移动时，梁上支撑座5带动受压管12移动，使卡接端与主梁4的位置相对固定，锚固端处于原位时，梁上支撑座5抵接在受压管12靠近锚固端的一端，锚固端处于向远离主塔3的方向移动时，梁上支撑座5与受压管12分离，采用梁上支撑座5带动受压管12移动，不影响弹性索2的拉伸使用，且梁上支撑座5不容易损坏。

如图2-图4所示，在一些可选的实施例中，卡接端设有锚圈21，受压管12与锚圈21卡接的一端设有第一垫板121，锚固端处于原位或者向远离主塔3的方向移动时，第一垫板121抵接在主塔锚固座11上，锚圈21与第一垫板121卡接。

在本实施例中，在卡接端上设有锚圈21，受压管12与锚圈21卡接的一端设有第一垫板121，锚圈21用于与第一垫板121卡接，锚固端处于原位或者向远离主塔3的方向移动时，第一垫板121抵接在主塔锚固座11上，锚圈21与第一垫板121卡接，锚固端处于向靠近主塔3的方向移动时，锚圈21与第一垫板121同步远离主塔锚固座11，结构简单，方便卡接。

如图1-图4所示，在一些可选的实施例中，主塔3与主梁4发生相对位移时，其中一个约束单元10的弹性索2拉伸，第一垫板121顶紧在主塔锚固座11上，梁上支撑座5与受压管12分离第一设定距离，另一个约束单元10的弹性索2为初始长度，梁上支撑座5顶紧在受压管12靠近锚固端的一端，第一垫板121与主塔锚固座11分离第二设定距离，第一设定距离与第二设定距离相等。

在本实施例中，当主塔3与主梁4发生相对位移时，其中一个约束单元10的弹性索2拉伸，第一垫板121顶紧在主塔锚固座11上，受压管12位置不变，梁上支撑座5与受压管12分离第一设定距离，第一设定距离即为弹性索2伸出长度，另一个约束单元10的弹性索2为初始长度，梁上支撑座5顶紧在受压管12靠近锚固端的一端，带动受压管12移动向远离锚固端的一侧移动，第一垫板121与主塔锚固座11分离第二设定距离，第一设定距离与第二设定距离相等，第一设定距离受到弹性索2的拉伸能力影响，第二设定距离受到锚固端处于原位时受压管12伸出第二通孔的长度影响，第一设定距离与第二设定距离相等，可以防止弹性索2过度拉伸，损伤弹性索2。

如图2-图4所示，在一些可选的实施例中，主塔锚固座11上设有第三垫板111，第三垫板111用于与第一垫板121抵接。

在本实施例中，在主塔锚固座11上设有第三垫板111，第三垫板111用于与第一垫板121抵接，防止第一垫板121与主塔锚固座11接触次数过多造成结构损伤，导致锚固端处于向远离主塔3的方向移动时第一垫板121无法抵接在主塔锚固座11上，使受压管12受力脱离第二通孔，影响该用于塔梁顺桥向弹性索的约束组件的结构稳定性。

如图2-图4所示，在一些可选的实施例中，受压管12远离锚圈21的一端设有第二垫板122，第二垫板122用于抵接在梁上支撑座5上。

在本实施例中，在受压管12远离锚圈21的一端设有第二垫板122，第二垫板122用于抵接在梁上支撑座5上，当锚固端处于原位或者向靠近主塔3的方向移动时，梁上支撑座5抵接在第二垫板122上，防止受压管12与梁上支撑座5过多接触发生结构上的损伤，影响受压管12伸出第二通孔的长度，当锚固端处于向靠近主塔3的方向移动时，弹性索2出现卸载的情况，影响该用于塔梁顺桥向弹性索的约束组件的结构稳定性。

如图2-图4所示，在一些可选的实施例中，约束单元10中还包括梁上锚固座6，梁上锚固座6用于设置在主梁4上，锚固端设置在梁上锚固座6上，且位于第二通孔的轴线延长线上。

在本实施例中，在约束单元10中还包括梁上锚固座6，梁上锚固座6用于设置在主梁4上，锚固端设置在梁上锚固座6上，且位于第二通孔的轴线延长线上，方便锚固端与主梁4连接，方便实现锚固端位于第二通孔的轴线延长线上，提高该用于塔梁顺桥向弹性索的约束组件的结构稳定性。

如图1-图5所示，本申请还提供了一种用于塔梁顺桥向弹性索的约束机构，其包括多个上述的一种用于塔梁顺桥向弹性索的约束组件。

在使用该用于塔梁顺桥向弹性索的约束组件时，将两个约束单元10沿顺桥向相对设置，将主塔锚固座11固定在主塔3上，弹性索2的锚固端用于锚固在与主塔3间隔设定距离的主梁4上，当锚固端处于原位或者向远离主塔3的方向移动时，卡接端卡设在主塔锚固座11上，锚固端处于向靠近主塔3的方向移动时，卡接端与主梁4的位置相对固定。由于锚固端处于原位或者向远离主塔3的方向移动时，卡接端卡设在主塔锚固座11上，不会影响弹性索2的拉伸使用，锚固端处于向靠近主塔3的方向移动时，卡接端与主梁4的位置相对固定，锚固端随主梁4运动，即弹性索2的长度不变，不会发生卸载的情况，弹性索2中只需要预设基础的张力，无需将预张力设置为常规弹性索的最大放松力，解决了现有技术中对于大跨度公铁斜拉桥，预张力大提高了主梁恒载的内力，存在为了应对提高的主梁恒载内力而加固主梁，提高主梁材料用量，增加桥梁造价的问题。

在本例中，本发明的弹性索用量只有常规弹性用量的一半，节省了工程造价。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种用于塔梁顺桥向弹性索的约束组件，其特征在于，包括两个沿顺桥向相对设置的约束单元(10)，所述约束单元(10)包括主塔锚固座(11)和设有基础预张力的弹性索(2)，所述主塔锚固座(11)用于固定设置在主塔(3)上，所述弹性索(2)包括锚固端和卡接端，所述锚固端用于锚固在与所述主塔(3)间隔设定距离的主梁(4)上，所述锚固端处于原位或者向远离所述主塔(3)的方向移动时，所述卡接端卡设在所述主塔锚固座(11)上，所述锚固端处于向靠近所述主塔(3)的方向移动时，所述卡接端与所述主梁(4)的位置相对固定。

2.如权利要求1所述的一种用于塔梁顺桥向弹性索的约束组件，其特征在于，所述主塔锚固座(11)上设有沿顺桥向设置的第二通孔，所述弹性索(2)穿过所述第二通孔，所述锚固端处于原位或者向远离所述主塔(3)的方向移动时，所述卡接端卡设在所述第二通孔远离所述锚固端的一端。

3.如权利要求2所述的一种用于塔梁顺桥向弹性索的约束组件，其特征在于，所述第二通孔内设有受压管(12)，所述受压管(12)穿过所述主塔锚固座(11)，用于使所述弹性索(2)穿过，且所述卡接端抵接在所述受压管(12)远离所述锚固端的一端，所述锚固端处于向靠近所述主塔(3)的方向移动时，所述受压管(12)与所述主梁(4)的位置相对固定。

4.如权利要求3所述的一种用于塔梁顺桥向弹性索的约束组件，其特征在于，所述约束单元(10)中还包括梁上支撑座(5)，所述梁上支撑座(5)用于设置在所述主梁(4)上，并用于抵接在所述受压管(12)靠近所述锚固端的一端，所述梁上支撑座(5)上设有使所述弹性索(2)穿过的第一通孔，所述锚固端处于向靠近所述主塔(3)的方向移动时，所述梁上支撑座(5)带动所述受压管(12)移动，使所述卡接端与所述主梁(4)的位置相对固定。

5.如权利要求4所述的一种用于塔梁顺桥向弹性索的约束组件，其特征在于，所述卡接端设有锚圈(21)，所述受压管(12)与所述锚圈(21)卡接的一端设有第一垫板(121)，所述锚固端处于原位或者向远离所述主塔(3)的方向移动时，所述第一垫板(121)抵接在所述主塔锚固座(11)上，所述锚圈(21)与第一垫板(121)卡接。

6.如权利要求5所述的一种用于塔梁顺桥向弹性索的约束组件，其特征在于，所述主塔(3)与主梁(4)发生相对位移时，其中一个约束单元(10)的弹性索(2)拉伸，第一垫板(121)顶紧在主塔锚固座(11)上，梁上支撑座(5)与受压管(12)分离第一设定距离，另一个约束单元(10)的弹性索(2)为初始长度，梁上支撑座(5)顶紧在受压管(12)靠近锚固端的一端，第一垫板(121)与主塔锚固座(11)分离第二设定距离，所述第一设定距离与第二设定距离相等。

7.如权利要求5所述的一种用于塔梁顺桥向弹性索的约束组件，其特征在于，所述主塔锚固座(11)上设有第三垫板(111)，所述第三垫板(111)用于与第一垫板(121)抵接。

8.如权利要求5所述的一种用于塔梁顺桥向弹性索的约束组件，其特征在于，所述受压管(12)远离所述锚圈(21)的一端设有第二垫板(122)，所述第二垫板(122)用于抵接在所述梁上支撑座(5)上。

9.如权利要求2所述的一种用于塔梁顺桥向弹性索的约束组件，其特征在于，所述约束单元(10)中还包括梁上锚固座(6)，所述梁上锚固座(6)用于设置在所述主梁(4)上，所述锚固端设置在所述梁上锚固座(6)上，且位于所述第二通孔的轴线延长线上。

10.一种用于塔梁顺桥向弹性索的约束机构，其特征在于，包括多个如权利要求1-9任一项所述的一种用于塔梁顺桥向弹性索的约束组件。