CN218116139U - 一种自平衡交叉锚的斜拉桥索塔锚固结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自平衡交叉锚的斜拉桥索塔锚固结构，包括桥塔塔身，所述桥塔塔身处设置有内侧锚固系统、外侧锚固系统，桥塔塔身中内侧锚固系统、外侧锚固系统呈倾斜交叉状，桥塔塔身中内侧锚固系统、外侧锚固系统在内外侧索力作用下扭矩接近零，构成自平衡结构。本实用新型通过将斜拉索交叉并锚固于塔身混凝土，充分利用混凝土抗剪性能和承压性能，依靠混凝土抗剪和承压传递斜拉索水平力和竖向力，具有传力路径最短的特点、可避免非锚固区桥塔混凝土受拉。同时该锚固结构构造简单，只需要布置受力钢筋即可，避免了大体量钢锚固装置高空作业，大大简化了索塔部位的锚固构造性，且最大限度发挥了材料的性能，具有明显的经济性和施工便捷性。
Description
技术领域
本实用新型属于桥梁设计技术领域，具体涉及一种自平衡交叉锚的斜拉桥索塔锚固结构。
背景技术
索塔锚固构造是斜拉桥重要的受力构件，受力可靠、安装方便、经济是决定一种索塔锚固构造是否适用的主要指标。
常用的索塔锚固构造一般有钢锚梁、钢锚箱和环向预应力锚固等，其中，钢锚梁、钢锚箱一定程度上改善了桥塔混凝土受力，但均不能实质性解决塔壁混凝土受拉问题，此外，钢锚梁、钢锚箱重量均较大，制造、安装都较为不便；环向预应力锚固主要应用于索力较小的中小跨度桥梁，存在张拉施工不便、预应力损失大等缺点。
发明内容
本实用新型为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种自平衡交叉锚的斜拉桥索塔锚固结构。
本实用新型的技术方案是：一种自平衡交叉锚的斜拉桥索塔锚固结构，包括桥塔塔身，所述桥塔塔身处设置有内侧锚固系统、外侧锚固系统，所述桥塔塔身中内侧锚固系统、外侧锚固系统呈倾斜交叉状，所述桥塔塔身中内侧锚固系统、外侧锚固系统在内外侧索力作用下扭矩接近零，构成自平衡结构。
更进一步的，所述内侧锚固系统、外侧锚固系统均为锚固系统，所述锚固系统对斜拉索索体进行固定。
更进一步的，所述锚固系统包括与斜拉索索体进行固定的斜拉索锚头，所述斜拉索锚头与桥塔塔身之间设置有支撑垫板。
更进一步的，所述桥塔塔身侧壁处至少一面开凹槽，锚固系统嵌固于槽口。
更进一步的，所述桥塔塔身的侧壁中形成内凹槽，所述内凹槽的槽底为倾斜状，所述锚固系统与内凹槽的槽底相垂直。
更进一步的，所述桥塔塔身中形成锚固区混凝土，所述内侧锚固系统、外侧锚固系统在锚固区混凝土中交叉。
更进一步的，所述内侧锚固系统、外侧锚固系统在桥塔塔身内外两侧同一平面对应布设，所述锚固系统在桥塔塔身高度方向安装一定间距布设。
更进一步的，所述自平衡结构为桥塔塔身同层中成对布设的内侧锚固系统、外侧锚固系统，截面产生的扭矩相互抵消。
更进一步的，所述自平衡结构为桥塔塔身上下相邻两层的内侧锚固系统交叉，上下两侧的外侧锚固系统交叉，上下层截面扭矩相互抵消更进一步的，所述自平衡结构为桥塔塔身中内侧锚固系统、外侧锚固系统独立竖向布设，桥塔塔身间设置有横梁，横梁抵消产生的扭矩。
本实用新型通过将斜拉索交叉并锚固于塔身混凝土，充分利用混凝土抗剪性能和承压性能，依靠混凝土抗剪和承压传递斜拉索水平力和竖向力，具有传力路径最短的特点、可避免非锚固区桥塔混凝土受拉。同时该锚固结构构造简单，只需要布置受力钢筋即可，避免了大体量钢锚固装置高空作业，大大简化了索塔部位的锚固构造性，且最大限度发挥了材料的性能，具有明显的经济性和施工便捷性。
附图说明
图1是本实用新型中H型截面锚固结构的结构示意图(其中a为立面图， b为局部示意图)；
图2是图1中自平衡体系一的结构示意图(其中a为立面图，b为局部示意图)；
图3是图1中自平衡体系二的结构示意图(其中a为立面图，b为局部示意图)；
图4是图1中自平衡体系三的结构示意图(其中a为立面图，b为局部示意图)；
图5是图1中桥塔结构的区域划分图；
图6是本实用新型中多边形单室截面锚固结构的结构示意图(其中a为立面图， b为局部示意图)；
图7是图6中自平衡体系一的结构示意图(其中a为立面图，b为局部示意图)；
图8是图6中自平衡体系二的结构示意图(其中a为立面图，b为局部示意图)；
图9是图6中自平衡体系三的结构示意图(其中a为立面图，b为局部示意图)；
图10是图6中桥塔结构的区域划分图；
图11是本实用新型中多边形双室截面锚固结构的结构示意图(其中a为立面图， b为局部示意图)；
图12是图11中自平衡体系一的结构示意图(其中a为立面图，b为局部示意图)；
图13是图12的又一种结构形式示意图；
图14是图11中自平衡体系二的结构示意图(其中a为立面图，b为局部示意图)；
图15是图14的又一种结构形式示意图；
图16是图11中自平衡体系三的结构示意图(其中a为立面图，b为局部示意图)；
图17是图16的又一种结构形式示意图；
图18是图11中桥塔结构的区域划分图；
其中：
100桥塔塔身101H型截面
102多边形单室截面103多边形双室截面
104非锚固区混凝土105锚固区混凝土
200锚固系统201支撑垫板
202斜拉索锚头203内凹槽
301自平衡体系一
302自平衡体系二303自平衡体系三
304横梁
400斜拉索索体401预埋管。
具体实施方式
以下，参照附图和实施例对本实用新型进行详细说明：
如图1～18所示，一种自平衡交叉锚的斜拉桥索塔锚固结构，包括桥塔塔身100，所述桥塔塔身100设置有内侧锚固系统、外侧锚固系统(中跨侧为内，边跨侧为外)，所述内侧锚固系统、外侧锚固系统呈倾斜交叉状，所述桥塔塔身100在内外侧索力作用下扭矩接近零，构成自平衡结构。
所述内侧锚固系统、外侧锚固系统均为锚固系统200，所述锚固系统200 对斜拉索索体400进行固定。
所述锚固系统200包括对斜拉索索体400进行固定的斜拉索锚头202，所述斜拉索锚头202与桥塔塔身100之间设置有支撑垫板201。
所述桥塔塔身100侧壁处至少一面开凹槽，锚固系统200嵌固于槽口。
所述桥塔塔身100的侧壁中形成内凹槽203，所述内凹槽203的槽底为倾斜状，所述锚固系统200与内凹槽203的槽底相垂直。
所述桥塔塔身100中形成锚固区混凝土105，所述内侧锚固系统、外侧锚固系统在锚固区混凝土105中交叉。
所述内侧锚固系统、外侧锚固系统在桥塔塔身100内外两侧同一平面对应布设，所述锚固系统200在桥塔塔身100高度方向按照一定间距布设。
所述自平衡结构为桥塔塔身100同层中成对布设的内侧锚固系统、外侧锚固系统，截面产生的扭矩相互抵消。
所述自平衡结构为桥塔塔身100上下相邻两层的内侧锚固系统交叉，上下两侧的外侧锚固系统交叉，上下层截面扭矩相互抵消所述自平衡结构为桥塔塔身100中内侧锚固系统、外侧锚固系统独立竖向布设，桥塔塔身100间设置有横梁304，横梁304抵消产生的扭矩。
所述锚固区混凝土105中上层斜拉索索体400的引出位置高于下层的内凹槽203。
所述桥塔塔身100包括锚固区混凝土105、非锚固区混凝土104，所述锚固区混凝土105用于锚固系统200的锚固固定。
所述桥塔塔身100的截面为H型截面101、多边形单室截面102、多边形双室截面103、多边形多室截面中的一种。
所述锚固区混凝土105结构尺寸一般较大，占桥塔截面主要部分，主要功能在于抵抗交叉斜拉索间的剪力和局部压力。
充分利用混凝土抗剪性能和承压性能，依靠混凝土抗剪和承压传递斜拉索水平力和竖向力，具有传力路径最短的特点、可避免非锚固区桥塔混凝土受拉。
所述锚固系统仅由最基本的单元组成，不需要额外用钢，重量较小，也不需要现场焊接，大大提高了施工效率，同时具有较好的经济性。
实施例一
如图1～5所示，所述桥塔塔身100的截面为H型截面101。
H型截面101中，中部为锚固区混凝土105，其两侧为非锚固区混凝土104，锚固系统200与非锚固区混凝土104平行。
H型截面101中自平衡结构包括自平衡体系一301、自平衡体系二302、自平衡体系三303。
如图2所示，H型截面101中自平衡结构为自平衡体系一301时，桥塔塔身100中同层斜拉索索体400至少为四根，至少包括两根内侧斜拉索索体和两根外侧斜拉索索体，内侧斜拉索索体为与中部，外侧斜拉索索体位于外侧。
在桥塔塔身100竖向上，内侧斜拉索索体与内侧斜拉索索体竖向相对应，外侧斜拉索索体与外侧斜拉索索体竖向上相对应。
需要指出的是，上述内外侧定义是：中跨侧为内，边跨侧为外。
自平衡体系一301中，内侧斜拉索索体和外侧斜拉索索体在横向保持在同一侧，索力在截面产生的扭矩相互抵消，截面不发生扭转变形。
如图3所示，H型截面101中自平衡结构为自平衡体系二302时，桥塔塔身100中同层斜拉索索体400至少为两根，至少包括一根内侧斜拉索索体和一根外侧斜拉索索体。
在桥塔塔身100竖向上，内侧斜拉索索体下层为外侧斜拉索索体，外侧斜拉索索体下层为内侧斜拉索索体，即内侧斜拉索索体、外侧斜拉索索体竖向上交叉布设。
内侧斜拉索索体和外侧斜拉索索体在横向交替，虽然同一层索力在截面产生的扭矩不为零，但是上下层截面扭矩相互抵消，单肢桥塔总扭矩不大或为零。
需要指出的是，上述内外侧定义是：中跨侧为内，边跨侧为外。
如图4所示，H型截面101中自平衡结构为自平衡体系三303时，桥塔塔身100中同层斜拉索索体400至少为两根，至少包括一根内侧斜拉索索体和一根外侧斜拉索索体。
在桥塔塔身100竖向上，内侧斜拉索索体与内侧斜拉索索体竖向相对应，外侧斜拉索索体与外侧斜拉索索体竖向上相对应。
内侧斜拉索索体和外侧斜拉索索体在横向保持在同一侧，每一层索力在截面产生的扭矩不为零，单肢桥塔总扭矩不为零，此时需要设置横梁304，使得横向两肢桥塔组成自平衡体系。
需要指出的是，上述内外侧定义是：中跨侧为内，边跨侧为外。
实施例二
如图6～10所示，所述桥塔塔身100的截面为多边形单室截面102。
多边形单室截面102中自平衡结构包括自平衡体系一301、自平衡体系二302、自平衡体系三303。
如图7所示，多边形单室截面102中自平衡结构为自平衡体系一301时，桥塔塔身100中同层斜拉索索体400至少为四根，至少包括两根内侧斜拉索索体和两根外侧斜拉索索体，内侧斜拉索索体为与中部，外侧斜拉索索体位于外侧。
在桥塔塔身100竖向上，内侧斜拉索索体与内侧斜拉索索体竖向相对应，外侧斜拉索索体与外侧斜拉索索体竖向上相对应。
需要指出的是，上述内外侧定义是：中跨侧为内，边跨侧为外。
自平衡体系一301中，内侧斜拉索索体和外侧斜拉索索体在横向保持在同一侧，索力在截面产生的扭矩相互抵消，截面不发生扭转变形。
如图8所示，多边形单室截面102中自平衡结构为自平衡体系二302时，桥塔塔身100中同层斜拉索索体400至少为两根，至少包括一根内侧斜拉索索体和一根外侧斜拉索索体。
在桥塔塔身100竖向上，内侧斜拉索索体下层为外侧斜拉索索体，外侧斜拉索索体下层为内侧斜拉索索体，即内侧斜拉索索体、外侧斜拉索索体竖向上交叉布设。
内侧斜拉索索体和外侧斜拉索索体在横向交替，虽然同一层索力在截面产生的扭矩不为零，但是上下层截面扭矩相互抵消，单肢桥塔总扭矩不大或为零。
需要指出的是，上述内外侧定义是：中跨侧为内，边跨侧为外。
如图9所示，多边形单室截面102中自平衡结构为自平衡体系三303时，桥塔塔身100中同层斜拉索索体400至少为两根，至少包括一根内侧斜拉索索体和一根外侧斜拉索索体。
在桥塔塔身100竖向上，内侧斜拉索索体与内侧斜拉索索体竖向相对应，外侧斜拉索索体与外侧斜拉索索体竖向上相对应。
内侧斜拉索索体和外侧斜拉索索体在横向保持在同一侧，每一层索力在截面产生的扭矩不为零，单肢桥塔总扭矩不为零，此时需要设置横梁304，使得横向两肢桥塔组成自平衡体系。
需要指出的是，上述内外侧定义是：中跨侧为内，边跨侧为外。
实施例三
如图11～15所示，所述桥塔塔身100的截面为多边形双室截面103。
多边形双室截面103中自平衡结构包括自平衡体系一301、自平衡体系二 302、自平衡体系三303。
如图12所示，多边形双室截面103中自平衡结构为自平衡体系一301时，桥塔塔身100中同层斜拉索索体400至少为四根，至少包括两根内侧斜拉索索体和两根外侧斜拉索索体，内侧斜拉索索体为与中部，外侧斜拉索索体位于外侧。
在桥塔塔身100竖向上，内侧斜拉索索体与内侧斜拉索索体竖向相对应，外侧斜拉索索体与外侧斜拉索索体竖向上相对应。
需要指出的是，上述内外侧定义是：中跨侧为内，边跨侧为外。
自平衡体系一301中，内侧斜拉索索体和外侧斜拉索索体在横向保持在同一侧，索力在截面产生的扭矩相互抵消，截面不发生扭转变形。
如图13所示，多边形双室截面103中自平衡结构为自平衡体系二302时，桥塔塔身100中同层斜拉索索体400至少为两根，至少包括一根内侧斜拉索索体和一根外侧斜拉索索体。
在桥塔塔身100竖向上，内侧斜拉索索体下层为外侧斜拉索索体，外侧斜拉索索体下层为内侧斜拉索索体，即内侧斜拉索索体、外侧斜拉索索体竖向上交叉布设。
内侧斜拉索索体和外侧斜拉索索体在横向交替，虽然同一层索力在截面产生的扭矩不为零，但是上下层截面扭矩相互抵消，单肢桥塔总扭矩不大或为零。
需要指出的是，上述内外侧定义是：中跨侧为内，边跨侧为外。
如图13所示，多边形双室截面103中自平衡结构为自平衡体系三303时，桥塔塔身100中同层斜拉索索体400至少为两根，至少包括一根内侧斜拉索索体和一根外侧斜拉索索体。
在桥塔塔身100竖向上，内侧斜拉索索体与内侧斜拉索索体竖向相对应，外侧斜拉索索体与外侧斜拉索索体竖向上相对应。
内侧斜拉索索体和外侧斜拉索索体在横向保持在同一侧，每一层索力在截面产生的扭矩不为零，单肢桥塔总扭矩不为零，此时需要设置横梁304，使得横向两肢桥塔组成自平衡体系。
需要指出的是，上述内外侧定义是：中跨侧为内，边跨侧为外。
本实用新型通过将斜拉索交叉并锚固于塔身混凝土，充分利用混凝土抗剪性能和承压性能，依靠混凝土抗剪和承压传递斜拉索水平力和竖向力，具有传力路径最短的特点、可避免非锚固区桥塔混凝土受拉。同时该锚固结构构造简单，只需要布置受力钢筋即可，避免了大体量钢锚固装置高空作业，大大简化了索塔部位的锚固构造性，且最大限度发挥了材料的性能，具有明显的经济性和施工便捷性。
Claims (10)
1.一种自平衡交叉锚的斜拉桥索塔锚固结构，包括桥塔塔身（100），其特征在于：所述桥塔塔身（100）处设置有内侧锚固系统、外侧锚固系统，所述桥塔塔身（100）中内侧锚固系统、外侧锚固系统呈倾斜交叉状，所述桥塔塔身（100）中内侧锚固系统、外侧锚固系统在内外侧索力作用下扭矩接近零，构成自平衡结构。
2.根据权利要求1所述的一种自平衡交叉锚的斜拉桥索塔锚固结构，其特征在于：所述内侧锚固系统、外侧锚固系统均为锚固系统（200），所述锚固系统（200）对斜拉索索体（400）进行固定。
3.根据权利要求2所述的一种自平衡交叉锚的斜拉桥索塔锚固结构，其特征在于：所述锚固系统（200）包括对斜拉索索体（400）进行固定的斜拉索锚头（202），所述斜拉索锚头（202）与桥塔塔身（100）之间设置有支撑垫板（201）。
4.根据权利要求3所述的一种自平衡交叉锚的斜拉桥索塔锚固结构，其特征在于：所述桥塔塔身（100）侧壁处至少一面开凹槽，锚固系统（200）嵌固于槽口。
5.根据权利要求3所述的一种自平衡交叉锚的斜拉桥索塔锚固结构，其特征在于：所述桥塔塔身（100）的侧壁中形成内凹槽（203），所述内凹槽（203）的槽底为倾斜状，所述锚固系统（200）与内凹槽（203）的槽底相垂直。
6.根据权利要求1所述的一种自平衡交叉锚的斜拉桥索塔锚固结构，其特征在于：所述桥塔塔身（100）中形成锚固区混凝土（105），所述内侧锚固系统、外侧锚固系统在锚固区混凝土（105）中交叉。
7.根据权利要求1所述的一种自平衡交叉锚的斜拉桥索塔锚固结构，其特征在于：所述内侧锚固系统、外侧锚固系统在桥塔塔身（100）内外两侧同一平面对应布设，所述锚固系统（200）在桥塔塔身（100）高度方向定间距布设。
8.根据权利要求1所述的一种自平衡交叉锚的斜拉桥索塔锚固结构，其特征在于：所述自平衡结构为桥塔塔身（100）同层中成对布设的内侧锚固系统、外侧锚固系统，截面产生的扭矩相互抵消。
9.根据权利要求1所述的一种自平衡交叉锚的斜拉桥索塔锚固结构，其特征在于：所述自平衡结构为桥塔塔身（100）上下相邻两层的内侧锚固系统交叉，上下两侧的外侧锚固系统交叉，上下层截面扭矩相互抵消。
10.根据权利要求1所述的一种自平衡交叉锚的斜拉桥索塔锚固结构，其特征在于：所述自平衡结构为桥塔塔身（100）中内侧锚固系统、外侧锚固系统独立竖向布设，桥塔塔身（100）间设置有横梁（304），横梁（304）抵消产生的扭矩。
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| CN202220738973.5U CN218116139U (zh) | 2022-04-01 | 2022-04-01 | 一种自平衡交叉锚的斜拉桥索塔锚固结构 |
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2022
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