CN220813435U - 一种内置箱梁式矮塔斜拉桥索梁锚固体系 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种内置箱梁式矮塔斜拉桥索梁锚固体系，包括箱梁、横向支撑结构和锚固系统，横向支撑结构设置在箱梁的内部；横向支撑结构包括上横梁、斜腹板和下横梁，其中上横梁与箱梁的顶板底固定连接，下横梁与箱梁的底板顶固定连接，斜腹板设置在上横梁与下横梁之间；锚固系统包括上锚固装置和下锚固装置，稍长索通过连接上锚固装置锚固在上横梁上，长索通过连接下锚固装置锚固在下横梁上。本发明的优点是：结构传力清晰，有效分散现有的矮塔斜拉桥索梁锚固结构承受的集中力，降低锚固块与梁底接触面剪应力及拉应力，提高结构安全性及耐久性；充分发挥斜拉索水平分力作用，并通过横梁均匀分配给梁体，优化梁体受力，减小体内索的使用量。
Description
技术领域
本实用新型涉及桥梁结构技术领域，尤其是一种内置箱梁式矮塔斜拉桥索梁锚固体系。
背景技术
斜拉桥中斜拉索的巨大压力集中作用于索梁锚固区，导致索梁锚固区受力集中、构造复杂，关乎桥梁结构安全性及耐久性，是斜拉桥控制设计的关键部件。结合矮塔斜拉桥介于梁式桥和斜拉桥的力学行为，国内外的专家学者研究表明，矮塔斜拉桥索梁锚固区应力集中，极易较大拉应力，现有的在顶板悬臂下侧设置锚块的方式，相对腹板形心存在偏心距，对桥梁整体结构受力状态产生影响。为了克服传统锚固方式缺点，众多学者研究矮塔斜拉桥顶板顶锚固结构，并在实际工程中应用，取得了很好改良效果。
但是，传统的锚固方式或者顶板顶锚固的方式，都不能充分发挥矮塔斜拉桥介于梁式桥和斜拉桥的力学行为特点，锚固点位于箱梁顶，斜拉索索力横截面传力不均，顶板承担较大的索力水平分量，索力相对箱梁中性轴存在偏心，导致底板相对于顶板承担更大压力，为了保证跨中底板受力，往往需要配置大量底板束，同时锚固结构体积庞大，构造复杂，受力集中。
发明内容
本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种内置箱梁式矮塔斜拉桥索梁锚固体系，使得斜拉桥索力水平分力分别作用于箱梁顶板和底板，充分发挥箱梁截面混凝土承压能力及斜拉索水平分力，分散索梁锚固块受力集中，优化梁体受力。
本实用新型目的实现由以下技术方案完成：
一种内置箱梁式矮塔斜拉桥索梁锚固体系，用于矮塔斜拉桥的斜拉索与箱梁之间的锚固，所述斜拉索包括稍长索和长索，其特征在于：包括横向支撑结构和锚固系统，所述横向支撑结构设置在所述箱梁的内部；
所述横向支撑结构包括上横梁、斜腹板和下横梁，其中上横梁与所述箱梁的顶板底固定连接，所述下横梁与所述箱梁的底板顶固定连接，所述斜腹板设置在所述上横梁与所述下横梁之间；
所述锚固系统包括上锚固装置和下锚固装置，所述稍长索通过连接所述上锚固装置锚固在所述上横梁上，所述长索通过连接所述下锚固装置锚固在所述下横梁上。
所述上锚固装置包括上锚垫板、上锚具，所述稍长索通过所述上锚具锚固于所述上横梁，所述上锚垫板设置在所述上锚具和所述上横梁之间。
所述下锚固装置包括下锚具和下锚箱，所述下锚箱与所述下横梁固结，所述长索通过所述下锚具锚固在所述下锚箱上。所述下锚箱为长方体空间结构、圆柱体空间结构中的一种。
所述上横梁和所述下横梁垂直于所述箱梁的中线，并贯穿所述箱梁的横截面分别与其边腹板、中腹板垂直并固结。
所述斜腹板的布设方向与所述稍长索或所述长索平行。
所述锚固系统包括保护套，所述保护套套设在所述稍长索和所述长索的外围。
所述斜腹板为实腹式、桁架式、框架式中的一种。
本实用新型的优点是：
1）结构传力清晰，有效分散现有的矮塔斜拉桥索梁锚固结构承受的集中力，降低锚固块与梁底接触面剪应力及拉应力，提高结构安全性及耐久性；
2）改变腹板的受力方向，平行于斜拉索的斜腹板有效的协调和分配上下横梁索梁锚固的拉索力，显著改善直腹板情况下由索力偏心引起的不利影响；
3）适应矮塔斜拉桥介于梁式桥和斜拉桥的力学行为特点，充分发挥斜拉索水平分力作用，并通过横梁均匀分配给梁体，优化梁体受力，减小体内索的使用量；
4）结构简单合理，施工方便，可配合预制化施工进行，适于推广。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型中箱梁的结构示意图；
图3为本实用新型中横向支撑机构的结构示意图；
图4为本实用新型中锚固系统图。
实施方式
以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1-4所示，图中各标记分别表示为：箱梁1、横向支撑结构2、锚固系统3、顶板11、边腹板12、中腹板13、底板14、上横梁21、斜腹板22、下横梁23、上锚垫板31、上锚具32、下锚箱33、下锚具34、稍长索35、保护套36、长索37。
实施例：如图1至图4所示，本实施例中内置箱梁式矮塔斜拉桥索梁锚固体系用于实现箱梁1与斜拉索之间的锚固，其中斜拉索包括稍长索35和长索37，两者的区别在于，稍长索35锚固于箱梁1的顶板位置，而长索37锚固于箱梁1的底板位置，因此长索37的长度略长于稍长索35的长度。
结合图1和图2所示，本实施例中的箱梁1为箱型结构，其包括顶板11、边腹板12、中腹板13和底板14，其中顶板11的两端分别通过边腹板12与底板14固结，中腹板13设置在顶板11与底板14之间将箱梁1的箱体内部分隔为两个箱室。
结合图1和图3所示，在箱梁1的箱室内部设置有横向支撑结构2。该横向支撑结构2包括上横梁21、斜腹板22和下横梁23。其中，上横梁21设置在顶板11的底部位置并与其浇筑为一体，下横梁23设置在底板14的顶部位置并与其浇筑为一体，斜腹板22与上横梁21和下横梁23分别固结，以起到上、下横梁传力的协调与分配作用。
结合1和图4所示，在横向支撑结构与稍长索35或长索37之间设置有锚固系统，该锚固系统包括上锚固装置和下锚固装置，其中上锚固装置用于将稍长索35与上横梁21锚固，下锚固装置用于将长索37与下横梁23锚固。此时，由于索梁锚固点均位于箱梁1的箱室内部，无需搭建索梁检修平台即刻方便地进行后期维护检修，减少施工成本。
具体而言，上锚固装置包括上锚垫板31和上锚具32，该上锚垫板31与上锚具32通过接触传递压力，稍长索35锚固于上锚具32，并将压力通过上锚垫板31传递至上横梁21。下锚固装置包括下锚箱33、下锚具34，该下锚箱33与下横梁23固结，并承担长索37的拉应力，下锚具34与下锚箱33通过接触传递压力，长索37锚固于下锚具34。
此时，上横梁21位于顶板底，下横梁23位于底板顶，上横梁21承受上锚具32传递的压应力，下横梁23承受下锚箱33传递的拉应力，下锚箱33承受下锚具34传递的拉应力；以上横梁21和下横梁23垂直于斜拉索（稍长索35和长索37）的面作为承压面，上、下横梁一方面承受斜拉索的水平分力，并将其均匀的传递给箱梁1的横截面，上、下横梁另一方面承受斜拉索竖直分力，上横梁21的分力通过斜腹板22传递至顶板11，共同承担巨大的列车活载。
如图4所示，在本实施例中，在稍长索35和长索37的外围套设有保护套36用于防腐。
本实施例在具体实施时：如图2所示，上横梁21和下横梁23垂直于箱梁1的中线，并贯穿箱梁1的横截面分别与边腹板12、中腹板13垂直并固结，以确保上、下横梁与箱梁1之间的连接性能，进一步确保斜拉索的作用力可有效作用在箱梁1上。
斜腹板22与稍长索35或者长索37平行，并在边腹板12处留有锚固系统所需空间；顶板11浇筑时留有供锚固系统穿过的空间，相互连接为滑动连接。
斜腹板22可为实腹式、桁架式、框架式；下锚箱33为长方体空间结构、圆柱体空间结构。
虽然以上实施例已经参照附图对本实用新型目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本实用新型作出各种改进和变换，故在此不一一赘述。
Claims (8)
1.一种内置箱梁式矮塔斜拉桥索梁锚固体系，用于矮塔斜拉桥的斜拉索与箱梁之间的锚固，所述斜拉索包括稍长索和长索，其特征在于：包括横向支撑结构和锚固系统，所述横向支撑结构设置在所述箱梁的内部；
所述横向支撑结构包括上横梁、斜腹板和下横梁，其中上横梁与所述箱梁的顶板底固定连接，所述下横梁与所述箱梁的底板顶固定连接，所述斜腹板设置在所述上横梁与所述下横梁之间；
所述锚固系统包括上锚固装置和下锚固装置，所述稍长索通过连接所述上锚固装置锚固在所述上横梁上，所述长索通过连接所述下锚固装置锚固在所述下横梁上。
2.根据权利要求1所述的一种内置箱梁式矮塔斜拉桥索梁锚固体系，其特征在于：所述上锚固装置包括上锚垫板、上锚具，所述稍长索通过所述上锚具锚固于所述上横梁，所述上锚垫板设置在所述上锚具和所述上横梁之间。
3.根据权利要求1所述的一种内置箱梁式矮塔斜拉桥索梁锚固体系，其特征在于：所述下锚固装置包括下锚具和下锚箱，所述下锚箱与所述下横梁固结，所述长索通过所述下锚具锚固在所述下锚箱上。
4.根据权利要求3所述的一种内置箱梁式矮塔斜拉桥索梁锚固体系，其特征在于：所述下锚箱为长方体空间结构、圆柱体空间结构中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种内置箱梁式矮塔斜拉桥索梁锚固体系，其特征在于：所述上横梁和所述下横梁垂直于所述箱梁的中线，并贯穿所述箱梁的横截面分别与其边腹板、中腹板垂直并固结。
6.根据权利要求1所述的一种内置箱梁式矮塔斜拉桥索梁锚固体系，其特征在于：所述斜腹板的布设方向与所述稍长索或所述长索平行。
7.根据权利要求1所述的一种内置箱梁式矮塔斜拉桥索梁锚固体系，其特征在于：所述锚固系统包括保护套，所述保护套套设在所述稍长索和所述长索的外围。
8.根据权利要求1所述的一种内置箱梁式矮塔斜拉桥索梁锚固体系，其特征在于：所述斜腹板为实腹式、桁架式、框架式中的一种。
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