CN220888277U - 预应力斜拉大悬挑玻璃景观平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及属于预应力钢结构领域，公开了一种预应力斜拉大悬挑玻璃景观平台及其施工方法，所述景观平台包括索塔、悬挑平台、游客平台、斜拉索、平衡背索、抗风索和调谐质量阻尼器。本实用新型通过斜拉索斜拉悬挑平台两侧将其吊挂在索塔上来实现大悬挑，索塔背面设置锚固在游客平台上的平衡背索，且斜拉索及平衡背索沿平台纵向每个斜拉处均采用距离相近的平行双索和双锚点，既改善结构抗连续倒塌能力又方便后续换索；悬挑平台两侧设置的抗风索，增加其横向刚度，提高其抗风能力；悬挑平台端部安装的调谐质量阻尼器，能控制人致振动加速度大小；悬挑平台的主受力桁架采用分段整体吊装和大直径销轴连接，避免了大量高空焊接作业，施工安全可靠。

Description

预应力斜拉大悬挑玻璃景观平台

技术领域

本实用新型属于预应力钢结构领域，尤其涉及一种预应力斜拉大悬挑玻璃景观平台。

背景技术

全国旅游景区在高山峡谷之上建造了不少悬挑景观平台，为迎合游客对冒险的渴望，也为了更好地欣赏风景，此类景观平台一般采用玻璃平台面，令游客身临其境地领略惊人的云中美景。

目前，随着建设的景观平台悬挑距离越来越大，安全问题、维护问题和施工问题等也日益突出。现有的景观平台存在如下缺陷：

1、景观平台要实现大悬挑，适宜采用预应力斜拉结构，通过拉索来吊挂悬挑平台，这类结构的拉索十分重要，应避免因一根拉索失效，则导致整个结构出现连续倒塌，同时拉索在后期使用过程中需要定期更换，因此大悬挑景观平台结构应能方便换索；

2、大悬挑景观平台一般位于山谷之上，平台处风荷载大，结构断面钝体效应明显，有必要采取措施确保景观平台的抗风安全；

3、悬挑玻璃景观平台具有刚度小、阻尼小的特点，在游客步行激励下容易振动过大，导致游客恐慌，但悬挑玻璃景观平台又必须轻巧、通透，因此需要更先进的方法控制人致振动加速度；

4、大悬挑景观平台施工涉及大量高空作业，随着悬挑距离的不断增加，施工难度也不断增大，需要采取方法和措施保证施工安全、快捷、质量有保证。

鉴于此，有必要提出一种预应力斜拉大悬挑玻璃景观平台及其施工方法以满足上述现有需求。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有技术中存在的技术问题。为此，本实用新型提供一种预应力斜拉大悬挑玻璃景观平台。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种预应力斜拉大悬挑玻璃景观平台，包括索塔、悬挑平台、游客平台、斜拉索、平衡背索、抗风索和调谐质量阻尼器，其中：

所述索塔矗立在悬崖边；所述游客平台设于山体位于所述索塔的背后，并与所述索塔固接；所述悬挑平台的起始端与游客平台固定对接，并与所述索塔固接，其悬挑端向前延伸至峡谷中；所述悬挑平台和游客平台分别沿其纵向通过若干所述斜拉索和平衡背索与所述索塔连接；所述斜拉索和平衡背索均采用扇形的双索面，且分别沿所述悬挑平台和游客平台的纵向每个斜拉处均采用距离相近的平行双索和双锚点；所述悬挑平台的两侧沿其纵向还通过多根对称设置的所述抗风索固定在山体悬崖上，所述抗风索呈斜向下布置；优选的，所述抗风索采用嵌固于山体中的锚桩固定在悬崖上，且所述抗风索索面与悬挑平台的平台面夹角为30°；多个所述调谐质量阻尼器布置在所述悬挑平台内，用于控制所述悬挑平台的人致振动加速度大小。

在本实用新型的一种较佳实施例中，所述悬挑平台包括空间矩形钢桁架、联系钢桁架、空间矩形空腹桁架、平台面钢梁和面板玻璃；其中：

所述空间矩形钢桁架由若干拼装段拼接而成，作为悬挑平台的主梁，沿平台两侧边线布置；所述联系钢桁架和空间矩形空腹桁架拉结在两所述空间矩形钢桁架之间，其中所述空间矩形空腹桁架设置在悬挑平台的悬挑端；所述空间矩形钢桁架的拼装段之间以及联系钢桁架和空间矩形空腹桁架与空间矩形钢桁架之间通过桁架拼接节点连接成整体；所述平台面钢梁和面板玻璃位于悬挑平台的上弦平面，所述平台面钢梁根据面板玻璃分块大小布置，且与所述空间矩形钢桁架、联系钢桁架和空间矩形空腹桁架连接。

在本实用新型的一种较佳实施例中，所述空间矩形钢桁架包括由四根弦杆组成的桁架弦杆和设于桁架弦杆上下表面的多根水平腹杆以及设于桁架弦杆两侧面的多根斜腹杆和竖腹杆。

优选的，所述空间矩形钢桁架的所述桁架弦杆、水平腹杆均采用矩形管，所述斜腹杆和竖腹杆均采用圆钢管；

优选的，所述联系钢桁架的桁架弦杆和水平腹杆也采用矩形管，侧面的斜腹杆和竖腹杆也采用圆钢管；

优选的，所述空间矩形空腹桁架的桁架弦杆和水平腹杆也采用矩形管，侧面的竖腹杆采用圆钢管。

在本实用新型的一种较佳实施例中，所述桁架拼接节点包括第一叉耳连接件、第二叉耳连接件、销轴和开口销，其中：

所述第一叉耳连接件由节点一侧的桁架弦杆变截面形成，所述第二叉耳连接件由节点另一侧的桁架弦杆变截面形成，所述第一叉耳连接件插接于所述第二叉耳连接件内；所述销轴将所述第一叉耳连接件和第二叉耳连接件连接在一起，所述开口销安装在所述销轴的端部，用于防止销轴掉落。

优选的，各所述桁架的拼接节点处在第一叉耳连接件和第二叉耳连接件的起始处均设置有竖腹杆，且拼接节点处不连接桁架腹杆。

在本实用新型的一种较佳实施例中，所述索塔包括塔基和固定设于所述塔基顶部的塔身；所述塔基包括沿竖向自下而上依次连接的第一桩基和第一承台；所述塔身包括成对设置于第一桩基上的塔柱和连接于两根塔柱之间的多根横梁，所述塔柱采用圆钢管混凝土柱，两根塔柱对称布置在所述悬挑平台的起始端两侧，所述横梁至少包括设于塔柱柱顶的第一横梁和设于悬挑平台标高位置的第二横梁。

优选的，所述第一横梁采用圆钢管，所述第二横梁采用矩形钢管。

在本实用新型的一种较佳实施例中，所述塔柱顶部布置有若干对穿所述塔柱的第一连接耳板，用于与所述斜拉索及所述平衡背索连接；所述第一连接耳板与所述塔柱的外钢管牢固焊接，所述外钢管的内壁上设有与所述第一连接耳板焊接的一道或多道内环板；所述外钢管的外壁上还设有与所述第一连接耳板焊接的一道或多道加劲肋。

在本实用新型的一种较佳实施例中，所述悬挑平台两侧对称布置若干第二连接耳板，用于所述悬挑平台和斜拉索的连接；所述第二连接耳板位于所述联系钢桁架与空间矩形钢桁架相交位置的所述空间矩形钢桁架外侧上弦节点处；所述第二连接耳板顶部预开有用于与所述斜拉索连接的第一圆孔，底部预开有多个第一矩形孔，用于与外伸的水平腹杆及与桁架弦杆焊接在一起的辅助连接方钢管穿过并牢固围焊在一起。

在本实用新型的一种较佳实施例中，所述悬挑平台两侧还对称布置有若干第三连接耳板，用于所述悬挑平台和抗风索的连接；所述第三连接耳板位于所述联系钢桁架与空间矩形钢桁架相交位置的所述空间矩形钢桁架外侧下弦节点处；所述第三连接耳板一端预开有用于与所述抗风索连接的第二圆孔，另一端预开有第二矩形孔，用于桁架弦杆穿过并牢固围焊在一起，所述第三连接耳板的倾角与所述抗风索的轴向方向保持一致。

在本实用新型的一种较佳实施例中，所述游客平台包括平台基础和固定设于所述平台基础顶部的平台框架；

所述平台框架包括混凝土墙柱、混凝土梁、混凝土平台板、型钢混凝土柱和型钢混凝土梁，所述混凝土墙柱支撑所述混凝土梁构成所述平台框架的基本结构，所述混凝土梁上铺所述混凝土平台板，所述型钢混凝土柱和所述型钢混凝土梁局部设置在所述平台框架中；所述型钢混凝土柱和所述型钢混凝土梁上设置若干与所述平衡背索连接的第四连接耳板，所述第四连接耳板和所述型钢混凝土梁或所述型钢混凝土柱的型钢牢固焊接；

所述平台基础包括设于所述型钢混凝土柱下的沿竖向自下而上依次连接的第二桩基、第二承台和所述混凝土墙柱下的独立基础，所述平台基础通过基础拉梁与所述塔基联系在一起。

优选的，所述空间矩形钢桁架与所述索塔的所述第二横梁相连后，往后延伸与所述平台框架中的所述型钢混凝土梁连接。

在本实用新型的一种较佳实施例中，所述调谐质量阻尼器布置于所述空间矩形空腹桁架内，包括竖向调谐质量阻尼器和水平调谐质量阻尼器，位置根据所述悬挑平台的振型模态和控制目标进行布置。

本实用新型还提供一种预应力斜拉大悬挑玻璃景观平台的施工方法，施工步骤如下：

S1，加固边坡，施作支护，平整场地；

S2，施作索塔的塔基、游客平台的平台基础和抗风索锚固的锚桩；

S3，索塔旁设置施工主塔吊，施作塔身；

S4，施作游客平台的平台框架和悬挑平台的空间矩形钢桁架的第1拼装段；

S5，通过主塔吊分别吊装悬挑平台的空间矩形钢桁架的第2拼装段，施作相应的平台面钢梁；

S6，通过主塔吊分别吊装悬挑平台的空间矩形钢桁架的第3拼装段，施作相应的平台面钢梁；

S7，考虑到主塔吊作业范围有限，在悬挑平台上布置小型桥面轨道吊机；

S8，通过主塔吊依次将悬挑平台的空间矩形钢桁架的第4拼装段吊运至小型桥面轨道吊机的工作平台上，然后由小型桥面轨道吊机安装悬挑平台的空间矩形钢桁架的第4拼装段；

S9，采用同样的步骤安装悬挑平台此处的联系钢桁架，施作第一斜拉处的斜拉索和平衡背索，同时若此拼装段布置有抗风索，对称同时施作此处的抗风索；

S10，施作相应平台面钢梁，将小型桥面轨道吊机的轨道铺设至新的悬挑端；

S11，通过主塔吊依次将悬挑平台的空间矩形钢桁架的第5拼装段吊运至小型桥面轨道吊机的工作平台上，然后由小型桥面轨道吊机安装悬挑平台的空间矩形钢桁架的第5拼装段；施作相应平台面钢梁，将小型桥面轨道吊机的轨道铺设至新的悬挑端；

S12，通过主塔吊和小型桥面轨道吊机配合安装悬挑平台的空间矩形钢桁架的第6拼装段和悬挑平台此处的联系钢桁架，施作第二斜拉处的斜拉索和平衡背索，同时若此拼装段布置有抗风索，对称同时施作此处的抗风索；

S13，重复S8～S12，施作余下的空间矩形钢桁架、联系钢桁架、斜拉索、平衡背索、抗风索、空间矩形空腹桁架、平台面钢梁直至拼装完成整个悬挑平台；

S14，在悬挑平台上设置与面板玻璃恒载相等的压重，按设计需求调整斜拉索、平衡背索和抗风索的索力；

S15，撤出压重的同时，铺设面板玻璃；精调斜拉索、平衡背索和抗风索的索力；其中铺设面板玻璃时预留悬挑平台端部的调谐质量阻尼器安装通道；

S16，对悬挑平台开展细致的人致振动测试试验，检验悬挑平台的人致振动特征并根据实测结果和需要的人致振动加速度大小，安装相应参数的调谐质量阻尼器。

优选的，根据变形控制要求，在如下施工过程中设置或拆除临时拉索系统：

S6中，第3拼装段安装完成后，在塔身和空间矩形钢桁架的第3拼装段之间设置第一临时斜拉索，在塔身和游客平台之间设置第一临时平衡背索；

S9中，施作第一斜拉处的斜拉索和平衡背索的同时或之后，拆除第一临时斜拉索和第一临时平衡背索；

S11中，第5拼装段安装完成后，在塔身和空间矩形钢桁架的第5拼装段之间设置第二临时斜拉索，在塔身和游客平台之间设置第二临时平衡背索；

S12中，施作第二斜拉处的斜拉索和平衡背索的同时或之后，拆除第二临时斜拉索和第二临时平衡背索。

与现有技术相比，本实用新型有益效果是：

1、本实用新型用高强度斜拉索斜拉悬挑平台两侧将悬挑平台吊挂在索塔上，索塔背面布置平衡背索，平衡背索锚固在游客平台局部型钢混凝土梁柱上来实现大悬挑，结构受力合理，可以满足超大悬挑的应用需求，在实现超大悬挑的同时，保证了结构冗余度高、施工便捷、维护方便，让游客在尖叫和心跳中感受景区的湖光山色，与自然融为一体；

2、斜拉索和平衡背索不仅采用双索面，且沿平台纵向每个斜拉处均采用距离相近的平行双索和双锚点，结构冗余度高，由于每根拉索均有一根距离相近的平行拉索存在，换索施工对整体结构的内力和变形的影响大大减小，且可以通过对相近的平行拉索进行张紧和放松，调整旧索放张和新索安装对整体结构内力和变形的影响；

3、所述悬挑平台两侧设置的抗风索，抗风索预拉力的横向水平分量可以抵抗悬挑平台的横向风荷载，抗风索预拉力的竖直向下分量可以抵抗悬挑平台的风吸荷载；同时，抗风索的设置能显著提高悬挑平台的横向刚度，改善其动力特性，增加抗风安全性；

4、悬挑平台端部安装的调谐质量阻尼器，可以通过配置调谐质量阻尼器参数，在保证结构通透、轻巧的同时，控制人致振动加速度大小；

5、本实用新型提供的预应力斜拉大悬挑玻璃景观平台施工方法采用主塔吊和小型桥面轨道吊机配合来实现悬挑平台的吊装，施工方便快捷，尤其空间矩形钢桁架等主受力桁架采用分段整体吊装和大直径销轴连接，避免了大量高空焊接作业，保证了结构的安全可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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它的附图，其中：

图1为本实用新型的预应力斜拉大悬挑玻璃景观平台的三维整体示意图；

图2为图1提供的一较佳实施方式中景观平台的整体结构侧视图；

图3为图2提供的一较佳实施方式中景观平台的整体结构俯视图；

图4为图2提供的一较佳实施方式中索塔的结构示意图；

图5为图1提供的一较佳实施方式中悬挑平台的结构示意图；

图6为图5提供的一较佳实施方式中桁架拼接节点的布置示意图；

图7为图5提供的一较佳实施方式中空间矩形钢桁架的结构示意图；

图8为图6提供的一较佳实施方式中桁架拼接节点的大样图；

图9为图2提供的一较佳实施方式中第一连接耳板的连接示意图；

图10为图1提供的一较佳实施方式中斜拉索和抗风索分别通过第二连接耳板和第三连接耳板与悬挑平台的连接示意图；

图11为图10提供的第二连接耳板的大样图；

图12为图10提供的第三连接耳板的大样图；

图13为图2提供的一较佳实施方式中游客平台的结构示意图；

图14为图2提供的一较佳实施方式中调谐质量阻尼器的布置图；

图15为本实用新型提供的所述景观平台的施工方法中步骤S6对应的结构示意图；

图16为本实用新型提供的所述景观平台的施工方法中步骤S11对应的结构示意图。

图中：10、索塔；10.1、第一桩基；10.2、第一承台；10.3、塔柱；10.4、横梁；10.4a、第一横梁；10.4b、第二横梁；10.5、第一连接耳板；10.6、外钢管；10.7、内环板；10.8加劲肋；20、悬挑平台；20.1、空间矩形钢桁架；20.1.1、桁架弦杆；20.1.2、水平腹杆；20.1.3、斜腹杆；20.1.4、竖腹杆；20.2、联系钢桁架；20.3、空间矩形空腹桁架；20.4、平台面钢梁；20.5、面板玻璃；20.6、桁架拼接节点；20.6.1第一叉耳连接件；20.6.2、第二叉耳连接件；20.6.3、销轴；20.6.4开口销；20.7、第二连接耳板；20.7.1、第一圆孔；20.7.2、第一矩形孔；20.8、第三连接耳板；20.8.1、第二圆孔；20.8.2、第二矩形孔；30游客平台；30.1、平台基础；30.1.1、第二桩基；30.1.2第二承台；30.1.3独立基础；30.2、平台框架；30.2.1混凝土墙柱；30.2.2、混凝土梁；30.2.3、混凝土平台板；30.2.4、型钢混凝土柱；30.2.5型钢混凝土梁；30.2.6、第四连接耳板；30.3、基础拉梁；40、斜拉索；40.1、第一临时斜拉索；40.2、第二临时斜拉索；50、平衡背索；50.1、第一临时平衡背索；50.2、第二临时平衡背索；60、抗风索；70调谐质量阻尼器；70.1、竖向调谐质量阻尼器；70.2、水平调谐质量阻尼器；80、锚桩。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制；

另外，在本实用新型中涉及术语“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

实施例1

本实施例提供一种预应力斜拉大悬挑玻璃景观平台，如附图1至附图3所示，包括索塔10、悬挑平台20、游客平台30、斜拉索40、平衡背索50、抗风索60和调谐质量阻尼器70，其中：

所述索塔10矗立在悬崖边；

所述游客平台30设于山体位于所述索塔10的背后，并与所述索塔10固接；

所述悬挑平台20的起始端与游客平台30固定对接，并与所述索塔10固接，其悬挑端向前延伸至峡谷中；

所述悬挑平台20和游客平台30分别沿其纵向通过若干所述斜拉索40和平衡背索50与所述索塔10连接；

本实施例的悬挑平台利用高强度斜拉索斜拉两侧将其吊挂在索塔上，索塔背面布置平衡背索，平衡背索锚固在游客平台上来实现大悬挑，结构受力合理，可以满足超大悬挑的应用需求，在实现超大悬挑的同时，保证了结构冗余度高、施工便捷、维护方便，让游客在尖叫和心跳中感受景区的湖光山色，与自然融为一体。

优选的，所述斜拉索40和平衡背索50均采用扇形的双索面，且分别沿所述悬挑平台20和游客平台30的纵向每个斜拉处均采用距离相近的平行双索和双锚点；这种设计提高了结构冗余度，避免因一根拉索失效，结构则出现连续倒塌。由于斜拉索和平衡背索的每根拉索均有一根距离相近的平行拉索存在，换索施工对整体结构的内力和变形的影响大大减小，且可以通过对相近的平行拉索进行张紧和放松，调整旧索放张和新索安装对整体结构内力和变形的影响。

所述悬挑平台20的两侧沿其纵向还通过多根对称设置的所述抗风索60固定在山体悬崖上，所述抗风索60呈斜向下布置；优选的，所述抗风索60采用嵌固于山体中的锚桩80固定在悬崖上，且所述抗风索60索面与悬挑平台20的平台面夹角为30°。抗风索预拉力的横向水平分量可以抵抗悬挑平台的横向风荷载，抗风索预拉力的竖直向下分量可以抵抗悬挑平台的风吸荷载；同时，抗风索的设置能显著提高悬挑平台的横向刚度，改善其动力特性，增加抗风安全性。

多个所述调谐质量阻尼器70布置在所述悬挑平台20内，可以通过配置调谐质量阻尼器参数，在保证结构通透、轻巧的同时，控制所述悬挑平台的人致振动加速度大小。

本领域技术人员应当注意的是，随着结构跨度的不断增大和人们对轻巧灵动的景观追求，悬挑景观平台的基频不断降低，其人致振动问题也日益突出。一般来说，钢结构悬挑景观平台的第一阶自振频率均不能满足我国人行桥设计规范《城市人行桥与人行地道技术规范》建议的竖向频率大于3Hz，因此其基频难以避免地落入了人行步频的共振敏感范围，而增加悬挑平台刚度将导致构件增大、增多，质量增加而效果并不明显，且影响到悬挑平台轻巧通透的效果要求。

因此，本实施例在悬挑平台内附加阻尼是抑制振动的有效措施，其中调频质量阻尼器能够显著地提高相关模态的阻尼比，可以在保证安全的前提下，根据需要控制悬挑平台的人致振动加速度大小。

作为所述悬挑平台20的优选实施方式，如附图2和附图5所示，所述悬挑平台20包括空间矩形钢桁架20.1、联系钢桁架20.2、空间矩形空腹桁架20.3、平台面钢梁20.4和面板玻璃20.5；其中：

所述空间矩形钢桁架20.1由若干拼装段拼接而成(即：所述空间矩形钢桁架沿平台纵向被分成若干拼接段)，作为悬挑平台20的主梁，沿平台两侧边线布置；

所述联系钢桁架20.2和空间矩形空腹桁架20.3拉结在两所述空间矩形钢桁架20.1之间，协调所述空间矩形钢桁架20.1之间的受力，确保所述悬挑平台20的整体性，其中所述空间矩形空腹桁架20.3设置在悬挑平台20的悬挑端；优选的，所述联系钢桁架20.2和所述空间矩形空腹桁架20.3也采用拼接连接。

如附图6所示，所述空间矩形钢桁架20.1的拼装段之间以及联系钢桁架20.2和空间矩形空腹桁架20.3与空间矩形钢桁架20.1之间通过桁架拼接节点20.6连接成整体；

所述平台面钢梁20.4和面板玻璃20.5位于悬挑平台20的上弦平面，所述平台面钢梁20.4根据面板玻璃20.5分块大小布置，且与所述空间矩形钢桁架20.1、联系钢桁架20.2和空间矩形空腹桁架20.3连接。

本领域技术人员应当理解的是，悬挑平台采用钢结构，尤其主受力构件采用桁架结构是因为钢桁架结构质轻高强、刚度大、几何特性好、设计施工简单、造价低，非常适合用于空间大跨悬挑结构。本申请的悬挑平台采用两道沿边线布置的空间矩形钢桁架作主梁，然后在空间矩形钢桁架之间设置联系钢桁架和空间矩形空腹桁架来拉结，传力明确，整体性好。

作为空间矩形钢桁架20.1的优选实施方式，如附图7所示，所述空间矩形钢桁架20.1包括由四根弦杆组成的桁架弦杆20.1.1和设于桁架弦杆上下表面的多根水平腹杆20.1.2以及设于桁架弦杆两侧面的多根斜腹杆20.1.3和竖腹杆20.1.4；所述空间矩形钢桁架20.1仅侧面设置了斜腹杆20.1.3，保证了所述悬挑平台20的通透性。

优选的，所述桁架弦杆20.1.1、水平腹杆20.1.2均采用矩形管，所述斜腹杆20.1.3和竖腹杆20.1.4均采用圆钢管。

作为联系钢桁架20.2的优选实施方式，可参考空间矩形钢桁架20.1，所述联系钢桁架20.2的桁架弦杆和水平腹杆也采用矩形管，侧面的斜腹杆和竖腹杆也采用圆钢管；

作为空间矩形空腹桁架20.3的优选实施方式，同样可参考空间矩形钢桁架20.1，所述空间矩形空腹桁架20.3的桁架弦杆和水平腹杆也采用矩形管，侧面的竖腹杆采用圆钢管。

值得说明的是，本申请所述悬挑平台的主受力桁架的弦杆和水平腹杆均采用矩形钢管便于上铺面板玻璃，侧面腹杆采用圆钢管则可以明显降低风阻，减小风荷载；矩形钢管和圆钢管采用相贯焊接连接，使得整个结构简洁，施工方便。钢桁架上下弦杆一般为连续杆，当需要拼接时常规是采用全焊拼接或螺栓栓接。

作为桁架拼接节点20.6的优选实施方式，如附图8所示，所述桁架拼接节点20.6包括第一叉耳连接件20.6.1、第二叉耳连接件20.6.2、销轴20.6.3和开口销20.6.4，其中：

所述第一叉耳连接件20.6.1由节点一侧的桁架弦杆变截面形成，所述第二叉耳连接件20.6.2由节点另一侧的桁架弦杆变截面形成，所述第一叉耳连接件20.6.1插接于所述第二叉耳连接件20.6.2内；

所述销轴20.6.3为单根大直径销轴，其将所述第一叉耳连接件20.6.1和第二叉耳连接件20.6.2连接在一起，所述开口销20.6.4安装在所述销轴20.6.3的端部，用于防止销轴掉落。

优选的，各所述桁架的拼接节点处在第一叉耳连接件20.6.1和第二叉耳连接件20.6.2的起始处均设置有竖腹杆，且拼接节点处不连接桁架腹杆。

值得说明的是，上述的桁架拼接节点仅为一个实施状态的描述，采用第一叉耳连接件插于第二叉耳连接件之间，这需要第二叉耳连接件的开口宽度大于第一叉耳连接件的宽度。但当采用第二叉耳连接件插于第一叉耳连接件之间时，第一叉耳连接件的开口宽度大于第二叉耳连接件的宽度。

所述桁架拼接节点创新性的将桁架弦杆变截面为叉耳连接件，并采用大直径销轴连接，受力明确，大大简化了高空拼装施工。由于该桁架拼接节点不连接桁架腹杆，因此拼接节点的整体长度要根据计算分析结果严格控制，第一叉耳连接件、第二叉耳连接件、销轴的截面也需要加强。

作为索塔10的优选实施方式，如附图2和附图4所示，所述索塔10包括塔基和固定设于所述塔基顶部的塔身；

所述塔基包括沿竖向自下而上依次连接的第一桩基10.1和第一承台10.2；

所述塔身包括成对设置于第一桩基10.1上的塔柱10.3和连接于两根塔柱10.3之间的多根横梁10.4，所述塔柱10.3优选用圆钢管混凝土柱，两根塔柱10.3对称布置在所述悬挑平台20的起始端两侧，所述横梁10.4至少包括设于塔柱10.3柱顶的第一横梁10.4a和设于悬挑平台20标高位置的第二横梁10.4b。优选的，所述第一横梁10.4a采用圆钢管，降低风阻；所述第二横梁10.4b采用矩形钢管，便于与悬挑平台连接。

值得说明的是，所述塔身采用门式布置，且塔柱采用圆钢管混凝土柱，结构冗余度高，便于施工，且方便与钢结构的悬挑平台连接。

作为索塔10与斜拉索40及平衡背索50连接的优选实施方式，如附图9所示，所述塔柱10.3顶部布置有若干对穿所述塔柱的第一连接耳板10.5，用于与所述斜拉索40及所述平衡背索50连接；

优选的，所述第一连接耳板10.5与所述塔柱10.3的外钢管10.6牢固焊接，所述外钢管10.6的内壁上设有与所述第一连接耳板10.5焊接的一道或多道内环板10.7；所述外钢管10.6的外壁上还设有与所述第一连接耳板10.5焊接的一道或多道加劲肋10.8。

作为悬挑平台20与斜拉索40连接的优选实施方式，如附图10和附图11所示，所述悬挑平台20两侧对称布置若干第二连接耳板20.7，用于所述悬挑平台20和斜拉索40的连接；

优选的，所述第二连接耳板20.7位于所述联系钢桁架20.2与空间矩形钢桁架20.1相交位置的所述空间矩形钢桁架20.1外侧上弦节点处；所述第二连接耳板20.7顶部预开有用于与所述斜拉索40连接的第一圆孔20.7.1，底部预开有多个第一矩形孔20.7.2，用于与外伸的水平腹杆20.1.2及与桁架弦杆20.1.1焊接在一起的辅助连接方钢管穿过并牢固围焊在一起。

该连接节点的所述第二连接耳板20.7偏移至所述悬挑平台20外侧，避免了对所述面板玻璃20.5铺设的影响且连接安全可靠。

作为悬挑平台20与抗风索60连接的优选实施方式，如附图10和附图12所示，所述悬挑平台20两侧还对称布置有若干第三连接耳板20.8，用于所述悬挑平台20和抗风索60的连接；

优选的，所述第三连接耳板20.8位于所述联系钢桁架20.2与空间矩形钢桁架20.1相交位置的所述空间矩形钢桁架20.1外侧下弦节点处；所述第三连接耳板20.8一端预开有用于与所述抗风索60连接的第二圆孔20.8.1，另一端预开有第二矩形孔20.8.2，用于桁架弦杆20.1.1穿过并牢固围焊在一起，所述第三连接耳板20.8的倾角与所述抗风索60的轴向方向保持一致。

作为游客平台30的优选实施方式，如附图2、附图3、附图13所示，所述游客平台30包括平台基础30.1和固定设于所述平台基础30.1顶部的平台框架30.2；

所述平台框架30.2包括混凝土墙柱30.2.1、混凝土梁30.2.2、混凝土平台板30.2.3、型钢混凝土柱30.2.4和型钢混凝土梁30.2.5，所述混凝土墙柱30.2.1支撑所述混凝土梁30.2.2构成所述平台框架30.2的基本结构，所述混凝土梁30.2.2上铺所述混凝土平台板30.2.3，所述型钢混凝土柱30.2.4和所述型钢混凝土梁30.2.5局部设置在所述平台框架30.2中。所述悬挑平台20的空间矩形钢桁架20.1与所述索塔10的所述第二横梁10.4b相连后，往后延伸与所述平台框架30.2中的所述型钢混凝土梁30.2.4连接。值得说明的是，所述平台框架采用局部型钢的钢筋混凝土结构，冗余度高，造价低，重量大，方便平衡背索的锚固。

所述平台基础30.1包括设于所述型钢混凝土柱30.2.4下的沿竖向自下而上依次连接的第二桩基30.1.1、第二承台30.1.2和所述混凝土墙柱30.2.1下的独立基础30.1.3，所述平台基础30.1通过基础拉梁30.3与所述塔基联系在一起。

作为游客平台30与平衡背索50连接的优选实施方式，如附图13所示，所述型钢混凝土柱30.2.4和所述型钢混凝土梁30.2.5上设置若干与所述平衡背索50连接的第四连接耳板30.2.6，所述第四连接耳板30.2.6和所述型钢混凝土梁30.2.5或所述型钢混凝土柱30.2.4的型钢牢固焊接。

作为调谐质量阻尼器70的优选实施方式，如附图2和附图14所示，所述调谐质量阻尼器70布置于所述空间矩形空腹桁架20.3内，包括竖向调谐质量阻尼器70.1和水平调谐质量阻尼器70.2，位置根据所述悬挑平台20的振型模态和控制目标进行布置。

实施例2

请参阅说明书附图15和附图16，本实施例提供一种预应力斜拉大悬挑玻璃景观平台的施工方法，包括如下施工步骤：

S1，加固边坡，施作支护，平整场地，完成各项前期准备工作；

S2，施作索塔10的塔基、游客平台30的平台基础30.1和抗风索60锚固的锚桩80；

S3，索塔10旁设置施工主塔吊，施作塔身；

S4，施作游客平台30的平台框架30.2和悬挑平台20的空间矩形钢桁架20.1的第1拼装段；

S5，通过主塔吊分别吊装悬挑平台20的空间矩形钢桁架20.1的第2拼装段，施作相应的平台面钢梁20.4；

S6，通过主塔吊分别吊装悬挑平台20的空间矩形钢桁架20.1的第3拼装段，施作相应的平台面钢梁20.4；

S7，考虑到主塔吊作业范围有限，在悬挑平台20上布置小型桥面轨道吊机；

S8，通过主塔吊依次将悬挑平台20的空间矩形钢桁架20.1的第4拼装段吊运至小型桥面轨道吊机的工作平台上，然后由小型桥面轨道吊机安装悬挑平台的空间矩形钢桁架的第4拼装段；

S9，采用同样的步骤安装悬挑平台20此处的联系钢桁架20.2，施作第一斜拉处的斜拉索40和平衡背索50，同时若此拼装段布置有抗风索60，对称同时施作此处的抗风索；

S10，施作相应平台面钢梁20.4，将小型桥面轨道吊机的轨道铺设至新的悬挑端；

S11，通过主塔吊依次将悬挑平台20的空间矩形钢桁架20.1的第5拼装段吊运至小型桥面轨道吊机的工作平台上，然后由小型桥面轨道吊机安装悬挑平台的空间矩形钢桁架的第5拼装段；施作相应平台面钢梁20.4，将小型桥面轨道吊机的轨道铺设至新的悬挑端；

S12，通过主塔吊和小型桥面轨道吊机配合安装悬挑平台20的空间矩形钢桁架20.1的第6拼装段和悬挑平台此处的联系钢桁架20.2，施作第二斜拉处的斜拉索40和平衡背索50，同时若此拼装段布置有抗风索60，对称同时施作此处的抗风索；

S13，重复S8～S12，施作余下的空间矩形钢桁架20.1、联系钢桁架20.2、斜拉索40、平衡背索50、抗风索60、空间矩形空腹桁架20.3、平台面钢梁20.4直至拼装完成整个悬挑平台20；

S14，在悬挑平台20上设置与面板玻璃20.5恒载相等的压重，按设计需求调整斜拉索40、平衡背索50和抗风索60的索力；

S15，撤出压重的同时，铺设面板玻璃20.5；精调斜拉索40、平衡背索50和抗风索60的索力；其中铺设面板玻璃20.5时预留悬挑平台20端部的调谐质量阻尼器70安装通道；

S16，对悬挑平台20开展细致的人致振动测试试验，检验悬挑平台的人致振动特征并根据实测结果和需要的人致振动加速度大小，安装相应参数的调谐质量阻尼器70。

进一步的，本实施例还根据变形控制要求，在如下施工过程中设置或拆除临时拉索系统：

在所述步骤S6中，第3拼装段安装完成后，在塔身和空间矩形钢桁架20.1的第3拼装段之间设置第一临时斜拉索40.1，在塔身和游客平台30之间设置第一临时平衡背索50.1；

在所述步骤S9中，施作第一斜拉处的斜拉索40和平衡背索50的同时或之后，拆除第一临时斜拉索40.1和第一临时平衡背索50.1；

在所述步骤S11中，第5拼装段安装完成后，在塔身和空间矩形钢桁架20.1的第5拼装段之间设置第二临时斜拉索40.2，在塔身和游客平台30之间设置第二临时平衡背索50.2；

在所述步骤S12中，施作第二斜拉处的斜拉索40和平衡背索50的同时或之后，拆除第二临时斜拉索40.2和第二临时平衡背索50.2。

值得本领域技术人员应当注意的是：本申请提供的预应力斜拉大悬挑玻璃景观平台施工方法采用主塔吊和小型桥面轨道吊机配合来实现悬挑平台的吊装，施工方便快捷，尤其空间矩形钢桁架等主受力桁架采用分段整体吊装和大直径销轴连接，避免了大量高空焊接作业，保证了结构安全可靠。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种预应力斜拉大悬挑玻璃景观平台，包括索塔、悬挑平台、游客平台、斜拉索、平衡背索，其特征在于：还包括抗风索和调谐质量阻尼器，其中：

所述索塔矗立在悬崖边；

所述游客平台设于山体位于所述索塔的背后，并与所述索塔固接；

所述悬挑平台的起始端与游客平台固定对接，并与所述索塔固接，其悬挑端向前延伸至峡谷中；

所述悬挑平台和游客平台分别沿其纵向通过若干所述斜拉索和平衡背索与所述索塔连接；

所述斜拉索和平衡背索均采用扇形的双索面，且分别沿所述悬挑平台和游客平台的纵向每个斜拉处均采用距离相近的平行双索和双锚点；

所述悬挑平台的两侧沿其纵向还通过多根对称设置的所述抗风索固定在山体悬崖上，所述抗风索呈斜向下布置；

多个所述调谐质量阻尼器布置在所述悬挑平台内，用于控制所述悬挑平台的人致振动加速度大小。

2.根据权利要求1所述的预应力斜拉大悬挑玻璃景观平台，其特征在于：所述悬挑平台包括空间矩形钢桁架、联系钢桁架、空间矩形空腹桁架、平台面钢梁和面板玻璃；其中：

所述空间矩形钢桁架由若干拼装段拼接而成，作为悬挑平台的主梁，沿平台两侧边线布置；

所述联系钢桁架和空间矩形空腹桁架拉结在两所述空间矩形钢桁架之间，其中所述空间矩形空腹桁架设置在悬挑平台的悬挑端；

所述空间矩形钢桁架的拼装段之间以及联系钢桁架和空间矩形空腹桁架与空间矩形钢桁架之间通过桁架拼接节点连接成整体；

所述平台面钢梁和面板玻璃位于悬挑平台的上弦平面，所述平台面钢梁根据面板玻璃分块大小布置，且与所述空间矩形钢桁架、联系钢桁架和空间矩形空腹桁架连接。

3.根据权利要求2所述的预应力斜拉大悬挑玻璃景观平台，其特征在于：所述空间矩形钢桁架包括由四根弦杆组成的桁架弦杆和设于桁架弦杆上下表面的多根水平腹杆以及设于桁架弦杆两侧面的多根斜腹杆和竖腹杆；

所述桁架弦杆、水平腹杆均采用矩形管，所述斜腹杆和竖腹杆均采用圆钢管；

所述联系钢桁架的桁架弦杆和水平腹杆也采用矩形管，侧面的斜腹杆和竖腹杆也采用圆钢管；

所述空间矩形空腹桁架的桁架弦杆和水平腹杆也采用矩形管，侧面的竖腹杆采用圆钢管。

4.根据权利要求2所述的预应力斜拉大悬挑玻璃景观平台，其特征在于：所述桁架拼接节点包括第一叉耳连接件、第二叉耳连接件、销轴和开口销，其中：

所述第一叉耳连接件由节点一侧的桁架弦杆变截面形成，所述第二叉耳连接件由节点另一侧的桁架弦杆变截面形成，所述第一叉耳连接件插接于所述第二叉耳连接件内；

所述销轴将所述第一叉耳连接件和第二叉耳连接件连接在一起，所述开口销安装在所述销轴的端部，用于防止销轴掉落；各所述桁架的拼接节点处在第一叉耳连接件和第二叉耳连接件的起始处均设置有竖腹杆，且拼接节点处不连接桁架腹杆。

5.根据权利要求1所述的预应力斜拉大悬挑玻璃景观平台，其特征在于：所述索塔包括塔基和固定设于所述塔基顶部的塔身；

所述塔基包括沿竖向自下而上依次连接的第一桩基和第一承台；

所述塔身包括成对设置于第一桩基上的塔柱和连接于两根塔柱之间的多根横梁，所述塔柱采用圆钢管混凝土柱，两根塔柱对称布置在所述悬挑平台的起始端两侧，所述横梁至少包括设于塔柱柱顶的第一横梁和设于悬挑平台标高位置的第二横梁；

所述第一横梁采用圆钢管，所述第二横梁采用矩形钢管。

6.根据权利要求5所述的预应力斜拉大悬挑玻璃景观平台，其特征在于：所述塔柱顶部布置有若干对穿所述塔柱的第一连接耳板，用于与所述斜拉索及所述平衡背索连接；

所述第一连接耳板与所述塔柱的外钢管牢固焊接，所述外钢管的内壁上设有与所述第一连接耳板焊接的一道或多道内环板；所述外钢管的外壁上还设有与所述第一连接耳板焊接的一道或多道加劲肋。

7.根据权利要求2所述的预应力斜拉大悬挑玻璃景观平台，其特征在于：所述悬挑平台两侧对称布置若干第二连接耳板，用于所述悬挑平台和斜拉索的连接；

所述第二连接耳板位于所述联系钢桁架与空间矩形钢桁架相交位置的所述空间矩形钢桁架外侧上弦节点处；所述第二连接耳板顶部预开有用于与所述斜拉索连接的第一圆孔，底部预开有多个第一矩形孔，用于与外伸的水平腹杆及与桁架弦杆焊接在一起的辅助连接方钢管穿过并牢固围焊在一起。

8.根据权利要求7所述的预应力斜拉大悬挑玻璃景观平台，其特征在于：所述悬挑平台两侧还对称布置有若干第三连接耳板，用于所述悬挑平台和抗风索的连接；

所述第三连接耳板位于所述联系钢桁架与空间矩形钢桁架相交位置的所述空间矩形钢桁架外侧下弦节点处；所述第三连接耳板一端预开有用于与所述抗风索连接的第二圆孔，另一端预开有第二矩形孔，用于桁架弦杆穿过并牢固围焊在一起，所述第三连接耳板的倾角与所述抗风索的轴向方向保持一致。

9.根据权利要求5所述的预应力斜拉大悬挑玻璃景观平台，其特征在于：所述游客平台包括平台基础和固定设于所述平台基础顶部的平台框架；

所述平台框架包括混凝土墙柱、混凝土梁、混凝土平台板、型钢混凝土柱和型钢混凝土梁，所述混凝土墙柱支撑所述混凝土梁构成所述平台框架的基本结构，所述混凝土梁上铺所述混凝土平台板，所述型钢混凝土柱和所述型钢混凝土梁局部设置在所述平台框架中；

所述型钢混凝土柱和所述型钢混凝土梁上设置若干与所述平衡背索连接的第四连接耳板，所述第四连接耳板和所述型钢混凝土梁或所述型钢混凝土柱的型钢牢固焊接；

所述平台基础包括设于所述型钢混凝土柱下的沿竖向自下而上依次连接的第二桩基、第二承台和所述混凝土墙柱下的独立基础，所述平台基础通过基础拉梁与所述塔基联系在一起。

10.根据权利要求2所述的预应力斜拉大悬挑玻璃景观平台，其特征在于：所述调谐质量阻尼器布置于所述空间矩形空腹桁架内，包括竖向调谐质量阻尼器和水平调谐质量阻尼器，位置根据所述悬挑平台的振型模态和控制目标进行布置。