CN211735014U - 一种自锚式悬索桥空间缆吊系统构造 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种自锚式悬索桥空间缆吊系统构造，包括空间主缆、塔顶索鞍、跨中组合式中央扣。通过倾斜放置塔顶索鞍，巧妙实现主缆在塔顶的空间双向转向，简化空间主缆的计算、索鞍的构造；设置中央扣，调整中央扣的刚度，实现中央扣的协调工作，可以明显减小悬索桥主塔塔底弯矩，明显改善塔顶主缆抗滑移，为多塔、多跨、大跨径自锚式悬索桥的设计解决重要问题。

Description

一种自锚式悬索桥空间缆吊系统构造

技术领域

本实用新型涉桥梁工程技术领域，具体地说是一种自锚式悬索桥空间缆吊系统构造。

背景技术

主缆是悬索桥结构中最重要的构件之一，主缆线形有空间线形和铅垂面内的平面线形两大类，前者相比于后者能够对整个结构提供更好的横向稳定性。现阶段建设的悬索桥主缆线形以平面线形居多，构造相对于空间主缆简单。空间主缆悬索桥大多用在城市桥梁中，景观效果较好，随着桥梁建设的发展，在重要的大跨径桥梁建设中必将越来越多。

空间主缆悬索桥与平面主缆悬索桥相比，主缆在塔顶转向时多了一个平面转向问题，针对该问题有两种处理方法：一种方法是将索鞍鞍槽制作成平面圆弧，索鞍设置一定倾角来适应主缆的平面转向，另一种方法是直接按照成桥线形将索鞍鞍槽制作成空间圆弧，即竖向转向圆弧与水平转向圆弧的合成。两者相比，前者索鞍构造简单，加工方便，索鞍倾角不能过大，后者鞍槽圆弧为空间曲线，设计复杂、加工难度大，对主缆平面转角的适应性比较高，两者各有千秋，可以根据实际需要进行选择。

随着悬索桥跨径的增大，主塔受力也越来越大，主塔截面将会不断增加，塔顶主缆滑移趋势将会加剧，两者之间终究会出现不可协调的情况，进而制约多塔悬索桥跨径的发展。为了更好的解决多塔多跨的大跨径自锚式悬索桥主塔受弯的问题，本实用新型专利从另一个角度提出一种自锚式悬索桥空间缆吊系统构造，在跨中将主缆与主梁连接在一起，在最不利活载工况下，通过中央扣构造，减小主缆变形，降低主缆塔顶不平衡力，进而大大减小主塔塔底弯矩。

本实用新型一种自锚式悬索桥空间缆吊系统构造，构造简单，结构受力合理，可以解决空间主缆塔顶的转向问题，也可以解决多塔多跨自锚式悬索桥跨径不断增大对主塔受力带来的压力，对大跨径空间主缆自锚式悬索桥的发展中的问题给出了针对性的解决方案。一种自锚式悬索桥空间缆吊系统构造，具有较高的经济性，合理性和有效性，对空间主缆自锚式悬索桥主缆线形设计、主塔设计、跨径发展具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自锚式悬索桥空间缆吊系统构造，它能调整索鞍安装倾角，有效解决空间主缆在塔顶的水平面和铅垂面两个方向的转向问题，通过中央扣构造解决大跨径自锚式悬索桥主塔受弯、塔顶主缆滑移问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种自锚式悬索桥空间缆吊系统构造，其特征在于所述空间缆吊系统构造包括主缆、设置于主塔塔顶的索鞍、设置于跨中的主缆中央扣，索鞍上设有供主缆安放的弧形索槽， 主缆中央扣上设有供主缆通过的索夹，所述主缆依次穿过索鞍的弧形索槽和主缆中央扣的索夹，所述索鞍倾斜设置，满足主缆在铅垂面和水平面的转向。

进一步地，所述索鞍倾斜放置，倾斜角度适应主缆平面转向。

进一步地，索鞍采用全铸结构或者是铸焊结合结构。

进一步地，所述主缆中央扣包括三个相连的中央扣，每个中央扣均包括中央扣杆身和位于中央扣杆身上的索夹，所述中央扣杆身由两根呈人字形分布的工字型钢杆件焊接，索夹安装在主缆上，索夹和中央扣身通过焊接或者采用螺栓连接。

本实用新型塔顶主索鞍过鞍槽圆弧以及索鞍安装横向倾角，满足主缆在铅垂面和水平面的转向需求适应空间主缆在塔顶的空间转向，解决空间主缆自锚式悬索桥主缆在塔顶双向转向问题；在跨中设置中央扣，作为主缆在跨中的锚固点，增加结构体系刚度，分担主缆与主梁之间的不平衡力，减小主塔塔底弯矩，减小中塔截面尺寸、增大主缆跨径，增加桥梁的跨越能力；设置多对中央扣时，通过调整其纵向斜率、截面尺寸，实现主缆与主梁之间的不平衡力在中央扣之间的分配。本实用新型一种自锚式悬索桥空间缆吊系统构造具有较高的经济性、巧妙性、合理性和有效性，对空间主缆自锚式悬索桥索鞍设计、主塔设计、跨径发展具有重要意义。

附图说明

图1为本实用新型空间主缆总体布置图。

图2为图1中倾斜安装索鞍的局部放大图。

图3为图1中中央扣布置的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述，在本实施例中按照设置三对中央扣进行描述，在实际应用中可以根据设计需要进行调整。

参照图1. 空间主缆布置图，本实用新型一种自锚式悬索桥空间缆吊系统构造，主要包括主缆、索鞍1、中央扣2。

索鞍为常规索鞍，可以采用是全铸结构也可以是铸焊结合结构。根据主缆直径选择合适的索鞍鞍槽半径，根据主缆成桥线形计算主缆在索鞍内的两个切点，然后根据切点、I.P.（交点）计算三点所确立的平面方程，根据该平面方程计算其与铅垂面的夹角α，该倾角即为索鞍安装所需要的倾角，索鞍安装时根据次倾角进行安装，适应主缆在塔顶水平面和铅垂面内的转向。切点、I.P.点及夹角α的计算方法为本领域的常规手段，在此不再赘述。α一般为5~30度，优选为5~15度。

如图所示，横桥向两侧的主塔3上对称设置有两个索鞍，索鞍安装在倾斜的主塔安装面上，使得索鞍中心线4与铅垂线形成一定角度，适应主缆平面转向。如图所示，所述索鞍中心线上端朝向桥梁中心线方向倾斜，这样架设在索鞍上的主缆相应地朝桥梁中心线方向倾斜，实现主缆在塔顶的转向。

本实用新型通过倾斜放置塔顶索鞍，巧妙实现主缆在塔顶的空间双向转向，简化空间主缆的计算、索鞍的构造；设置中央扣，调整中央扣的刚度，实现中央扣的协调工作，可以明显减小悬索桥主塔塔底弯矩，明显改善塔顶主缆抗滑移，为多塔、多跨、大跨径自锚式悬索桥的设计解决重要问题，具有十分重要的意义。

本实用新型通过设置中央扣构造来解决大跨径自锚式悬索桥主塔受弯、塔顶主缆滑移问题。首先根据计算确定中央扣所需要承担的主缆不平衡水平力，根据该水平力的大小选择中央扣的形式，中央扣可以设置多对也可以设置一对，可以根据结构受力进行选择。中央扣可以选择刚性中央扣或者柔性中央扣，还可以根据需要在主缆跨中设置多对中央扣来分担该不平衡水平力以简化中央扣的构造。设置多对中央扣时，可以通过调整中央扣的纵向倾斜斜率、中央扣的截面尺寸，实现多对中央扣的刚度协调，保证多对刚性中央扣可以共同承担主缆与主梁之间的不平衡力。

本实用新型中所涉及的专业术语均为本领域的常识，在此不再进行详细描述。

上述图示以及描述尽管给出了详尽的本实用新型一种自锚式悬索桥空间缆吊系统构造实例，并非是要将本实用新型局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。

Claims (4)

1.一种自锚式悬索桥空间缆吊系统构造，其特征在于所述空间缆吊系统构造包括主缆、设置于主塔塔顶的索鞍、设置于跨中的主缆中央扣，索鞍上设有供主缆安放的弧形索槽， 主缆中央扣上设有供主缆通过的索夹，所述主缆依次穿过索鞍的弧形索槽和主缆中央扣的索夹，所述索鞍倾斜设置，满足主缆在铅垂面和水平面的转向。

2.按照权利要求1所述的一种自锚式悬索桥空间缆吊系统构造，其特征在于：所述索鞍的倾斜角度适应主缆平面转向，主缆呈空间索面，增加悬索桥的横向稳定性。

3.按照权利要求1所述的一种自锚式悬索桥空间缆吊系统构造，其特征在于：索鞍采用是全铸结构或者是铸焊结合结构。

4.按照权利要求1所述的一种自锚式悬索桥空间缆吊系统构造，其特征在于：所述主缆中央扣包括三个相连的中央扣，每个中央扣均包括中央扣杆身和位于中央扣杆身上的索夹，所述中央扣杆身由两根呈人字形分布的工字型钢杆件焊接，索夹安装在主缆上，索夹和中央扣身通过焊接或者采用螺栓连接。

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