專利名稱：斜拉橋斜拉索與鋼主梁錨拉板式錨固結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種斜拉索與鋼主梁錨固連接結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人員往來(lái)及物資流通日益頻繁，交通運(yùn)輸?shù)然A(chǔ) 設(shè)施也隨之快速發(fā)展，各種跨越大江、海灣等天塹的現(xiàn)代斜拉橋不斷涌現(xiàn)，客觀上要 求斜拉橋設(shè)計(jì)與建造技術(shù)不斷創(chuàng)新、發(fā)展與推廣。
在斜拉橋技術(shù)領(lǐng)域，斜拉索在鋼主梁上的錨固連接成為設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，該 部位在長(zhǎng)期巨大荷載作用下，受力性能是否可靠、結(jié)構(gòu)是否便于檢查與維修養(yǎng)護(hù)尤為 重要，關(guān)系到整座大橋的安全，為此，研究出結(jié)構(gòu)合理的索梁錨固結(jié)構(gòu)，具有較強(qiáng)的 實(shí)用價(jià)值。
現(xiàn)代斜拉橋主要由索、梁、塔組成，斜拉索將主梁與主塔連成整體，構(gòu)成穩(wěn)定的 三角形幾何形態(tài)，主梁及其所承受的荷載主要通過(guò)斜拉索經(jīng)由主塔傳遞到基礎(chǔ)。由于 斜拉索索力巨大，索梁錨固結(jié)構(gòu)可靠與否關(guān)系到整個(gè)大橋的安全，成為設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。
就鋼主梁斜拉橋而言，常見(jiàn)的索梁錨固結(jié)構(gòu)型式主要有散索鞍座加錨固梁式、錨 箱式、耳板式、嵌入錨管式等類型。幾種類型有其合理性，但也存在明顯不足，具體 而言
(1) 在受力方面，各種類型傳力途徑復(fù)雜，各種類型均有應(yīng)力集中現(xiàn)象，特別 有些類型應(yīng)力集中現(xiàn)象還比較嚴(yán)重，需要采用特殊材料方能滿足要求。
(2) 在構(gòu)造方面，各種錨固結(jié)構(gòu)均由鋼板組焊并焊接在箱體內(nèi)或貫穿整個(gè)主梁 截面高度，板件厚，焊縫多，構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜，施工難度大。
(3) 在維修養(yǎng)護(hù)方面，錨固結(jié)構(gòu)基本焊接固定在箱體內(nèi)或貫穿整個(gè)主梁高度， 箱內(nèi)作業(yè)空間狹小，維修養(yǎng)護(hù)困難。特別在長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)階段，缺陷不易發(fā)現(xiàn)，存有維護(hù) 不到的盲區(qū)，即使發(fā)現(xiàn)問(wèn)題也不便于維修，結(jié)構(gòu)安全性得不到可靠保證。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述現(xiàn)狀，旨在提供一種結(jié)構(gòu)新穎、穩(wěn)定性好、工程投 資低、的斜拉橋斜拉索與鋼主梁錨拉板式錨固結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)方式為，斜拉橋斜拉索與鋼主梁錨拉板式錨固結(jié)構(gòu)，與鋼
主梁頂面焊接的錨拉板l兩側(cè)，沿斜拉索方向有錨拉板加勁肋2，加勁肋底部與鋼主梁頂板焊連，錨拉板劃分成上、中、下三部分，中、上部開(kāi)槽，中部槽口掛設(shè)斜拉索， 上部槽口內(nèi)嵌入無(wú)縫鋼管制成的錨管3，錨墊板4焊在錨管3下端，斜拉索錨頭6錨 固在錨墊板4上，錨拉板1下端焊接在鋼主梁頂面的位置與鋼梁縱腹板7相重合，錨 拉板式錨固結(jié)構(gòu)中心線9下端位于鋼梁橫隔板8頂面，錨拉板加勁肋2下端焊接鋼橋 面板下加勁肋5。
本實(shí)用新型生產(chǎn)過(guò)程如下首先錨墊板4與錨管3焊接，其次與錨拉板1進(jìn)行熔 透焊接，再焊接錨拉板加勁肋2，組成錨拉板組件；將錨拉板組件運(yùn)至鋼主梁總拼場(chǎng) 地，待鋼主梁組裝完畢，在鋼主梁頂面焊接錨拉板；再將錨拉板加勁肋末端部分與橋 面板5、錨拉板焊接在一起。
采用本實(shí)用新型，按照拉索索力大小選取適宜尺寸的錨拉板，直接焊接于鋼主梁 頂面，并與主梁腹板相對(duì)應(yīng)，成為"錨拉板式"索梁錨固結(jié)構(gòu)中的主要受力構(gòu)件；拉 索索力首先通過(guò)錨管底部的錨墊板傳給錨管，再由錨管傳給錨拉板，通過(guò)焊縫最終傳 到鋼主梁上，能滿足斜拉索錨點(diǎn)處的局部壓應(yīng)力要求；錨拉板兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置加勁肋， 加勁肋底部與鋼主梁頂面焊連，確保錨拉板結(jié)構(gòu)面外穩(wěn)定，并對(duì)其自身起到補(bǔ)強(qiáng)作用。 采用本實(shí)用新型有如下優(yōu)點(diǎn)
1. 斜拉索錨固在鑄鋼上，傳力途徑簡(jiǎn)單明確，鑄鋼的強(qiáng)度很大，能滿足斜拉索錨 點(diǎn)處的局部壓應(yīng)力要求；
2. 順橋向采用高強(qiáng)螺栓連接鑄鋼鑄件和側(cè)向連接鋼板，使得錨固體作為一個(gè)有機(jī) 整體，共同承擔(dān)斜拉索的拉力作用；
3. 橫橋向設(shè)加勁肋板，大大提高了錨固系統(tǒng)的穩(wěn)定性；
4. 錨固系統(tǒng)受力簡(jiǎn)單明確，結(jié)構(gòu)新穎、節(jié)約用材，有效地降低了工程投資，經(jīng)濟(jì)性高。
采用本實(shí)用新型，橋梁跨越能力，材料的利用率和經(jīng)濟(jì)性都將大幅度提高，適合 我國(guó)橋梁建設(shè)的需要。

圖1是本實(shí)用新型立面結(jié)構(gòu)示意圖 圖2是圖1的A—A向視圖
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)Dl、 2，本實(shí)用新型由錨拉板l、錨管3、錨墊板5、錨拉板加勁肋2等組 成，錨拉板1直接施焊于鋼主梁頂面，使斜拉索掛設(shè)安裝及其錨固系統(tǒng)均位于橋面上， 操作方面，檢修便捷。斜拉索錨頭6錨固在錨墊板4上。錨拉板1下端焊接在鋼主梁頂面的位置，焊接時(shí)必須與鋼梁縱腹板7相重合，錨拉板式錨固結(jié)構(gòu)中心線9下端應(yīng) 位于鋼梁橫隔板8頂面，錨拉板加勁肋2下端處悍接鋼橋面板下加勁肋5。
本實(shí)用新型生產(chǎn)過(guò)程如下首先在工廠將錨墊板與錨管焊接；其次與錨拉板進(jìn) 行熔透焊接，經(jīng)探傷檢查合格后，悍接加勁肋，組成錨拉板組件；第三，將錨拉板組 件運(yùn)至鋼主梁總拼場(chǎng)地，待鋼主梁組裝完畢，再進(jìn)行錨拉板焊接。為了保證錨拉板與 橋面板焊縫的質(zhì)量，加勁肋末端作了嵌補(bǔ)段焊接，即先焊錨拉板組件與橋面板的熔透 焊縫，經(jīng)探傷檢査無(wú)誤后，再將加勁肋末端部分與橋面板、錨拉板悍接。采用上述制 造順序，整個(gè)施工過(guò)程的焊接和焊縫探傷操作條件都很好，從而保證制造質(zhì)量。
錨拉板1厚1.6~4.8cm，下部板件長(zhǎng)l卯 400cm，下部?jī)啥擞?5~150cm半徑 的圓曲線過(guò)渡，以降低連接焊縫應(yīng)力水平及集中現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)應(yīng)力平順傳遞；其次， 嚴(yán)格控制錨拉板及其與之焊接的加厚主梁頂板的鋼材化學(xué)成分，硫、磷含量限制在 0.01 %以下；第三，加厚頂板所用鋼板在出廠前需作超聲波探傷，板厚方向的拉伸 性能必須滿足要求。
錨拉板1按照拉索索力大小選取適宜尺寸的，將其直接焊接于鋼主梁頂面，并與 主梁腹板相對(duì)應(yīng)，成為"錨拉板式"索梁錨固結(jié)構(gòu)中的主要受力構(gòu)件。
根據(jù)拉索錨固需要，將錨拉板劃分成上、中、下三部分，中、上部開(kāi)槽，中部槽 口尺寸應(yīng)滿足斜拉索掛設(shè)作業(yè)空間的需要，上部槽口內(nèi)嵌入無(wú)縫鋼管制成的錨管，并 采用熔透焊縫將兩者焊接形成整體，錨墊板就焊接在錨管下端，作為斜拉索錨固時(shí)的 承壓板。為了分散錨拉板應(yīng)力，將索力勻順傳遞到鋼主梁頂板、腹板中去，錨拉板附 近的頂板需進(jìn)行處理加厚，加厚l 1.5cm。
錨拉板中部槽口除了安裝斜拉索錨具外，還是錨拉板上、下兩部分應(yīng)力的過(guò)渡 區(qū)段。為了補(bǔ)償開(kāi)槽對(duì)錨拉板截面的削弱，以及增強(qiáng)其橫向剛度，錨拉板l兩側(cè)對(duì)稱 設(shè)置錨拉板加勁肋2，加勁肋與錨拉板垂直焊接，底部也與鋼主梁頂面焊連，，在錨 拉板兩側(cè)，沿斜拉索方向，須焊接加勁肋予以補(bǔ)強(qiáng)，加勁肋底部與鋼主梁頂板焊連， 以確保錨拉板結(jié)構(gòu)面外穩(wěn)定，并對(duì)其自身起到補(bǔ)強(qiáng)作用。
本實(shí)用新型拉索索力傳遞路徑:拉索索力首先通過(guò)錨管底部的錨墊板4傳給錨管 3，再由錨管傳給錨拉板l，通過(guò)焊縫最終傳到鋼主梁上。
權(quán)利要求1、斜拉橋斜拉索與鋼主梁錨拉板式錨固結(jié)構(gòu)，其特征在于與鋼主梁頂面焊接的錨拉板(1)兩側(cè)，沿斜拉索方向有錨拉板加勁肋(2)，加勁肋底部與鋼主梁頂板焊連，錨拉板劃分成上、中、下三部分，中、上部開(kāi)槽，中部槽口掛設(shè)斜拉索，上部槽口內(nèi)嵌入無(wú)縫鋼管制成的錨管(3)，錨墊板(4)焊在錨管(3)下端，斜拉索錨頭(6)錨固在錨墊板(4)上，錨拉板(1)下端焊接在鋼主梁頂面的位置與鋼梁縱腹板(7)相重合，錨拉板式錨固結(jié)構(gòu)中心線(9)下端位于鋼梁橫隔板(8)頂面，錨拉板加勁肋(2)下端處焊接鋼橋面板下加勁肋(5)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜拉橋斜拉索與鋼主梁錨拉板式錨固結(jié)構(gòu)，其特征 在于錨拉板(1)厚1.6 4.8cm，下部板件長(zhǎng)190~400cm,下部?jī)啥擞?5~150cm半 徑的圓曲線過(guò)渡。
專利摘要斜拉橋斜拉索與鋼主梁錨拉板式錨固結(jié)構(gòu)，涉及一種斜拉索與鋼主梁錨固連接結(jié)構(gòu)。與鋼主梁頂面焊接的錨拉板1兩側(cè)，沿斜拉索方向有錨拉板加勁肋，加勁肋底部與鋼主梁頂板焊連，錨拉板中部槽口掛設(shè)斜拉索，上部槽口內(nèi)嵌入無(wú)縫鋼管制成的錨管，錨墊板焊在錨管下端。錨拉板與錨拉筒下端連接。采用本實(shí)用新型，錨拉板直接焊接于鋼主梁頂面，并與主梁腹板相對(duì)應(yīng)，成為“錨拉板式”索梁錨固結(jié)構(gòu)中的主要受力構(gòu)件，承力大；拉索索力首先通過(guò)錨管底部的錨墊板傳給錨管，再由錨管傳給錨拉板，通過(guò)焊縫最終傳到鋼主梁上，能滿足斜拉索錨點(diǎn)處的局部壓應(yīng)力要求；橫橋向設(shè)加勁肋板，穩(wěn)定性好；結(jié)構(gòu)新穎、成本低，經(jīng)濟(jì)性高、橋梁跨越能力強(qiáng)，適合我國(guó)橋梁建設(shè)的需要。
文檔編號(hào)E01D11/00GK201132935SQ20072008844
公開(kāi)日2008年10月15日 申請(qǐng)日期2007年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月26日
發(fā)明者劉承虞, 強(qiáng) 張, 梅新詠, 王為玉, 高宗余, 高寶峰 申請(qǐng)人:中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司