專利名稱：斜拉橋拉索錨固結(jié)構(gòu)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種斜拉橋構(gòu)件，特別涉及一種斜拉橋拉索錨固結(jié)構(gòu)件。
背景技術(shù)：
斜拉橋由于其主梁高度小、跨越能力大、造型優(yōu)美等特點(diǎn)成為目前大跨徑橋梁最流行的橋型之一。在現(xiàn)有技術(shù)中，斜拉橋的常見形式為中間建造有索塔，在索塔的兩側(cè)是對(duì)稱的拉索，通過拉索將索塔主梁連接在一起。拉索與鋼箱梁常見的錨固形式主要有錨箱式(承壓式)連接、耳板式(銷鉸式)連接、錨管式連接以及錨拉板連接。在這些錨固形式中，錨固結(jié)構(gòu)件僅能與一個(gè)拉索連接。為了提聞斜拉橋的跨度、增大橋梁整體剛度以及提聞多塔斜拉橋中塔穩(wěn)定性，出現(xiàn)了部分交叉索斜拉橋。在這種斜拉橋中，部分區(qū)域需要能與兩個(gè)交叉拉索同時(shí)連接的錨 固結(jié)構(gòu)件以與交叉拉索相適應(yīng)。而現(xiàn)有技術(shù)中的錨固結(jié)構(gòu)件明顯不適用，而成對(duì)使用現(xiàn)有技術(shù)中的錨固結(jié)構(gòu)件又會(huì)顯著增加施工成本。更重要地是，如果沒有適用于交叉拉索布置的合理索梁錨固結(jié)構(gòu)件，交叉索斜拉橋鋼箱梁將會(huì)產(chǎn)生過大的局部應(yīng)力而導(dǎo)致破壞，從而大幅減弱斜拉橋整體結(jié)構(gòu)的安全性能，使得采用交叉拉索的橋梁設(shè)計(jì)方案無法順利地應(yīng)用于實(shí)際建設(shè)。因此，急需能同時(shí)與兩個(gè)拉索相連接的錨固結(jié)構(gòu)件。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述的問題，本發(fā)明提出了一種斜拉橋拉索錨固結(jié)構(gòu)件，其能夠?qū)崿F(xiàn)與兩個(gè)交叉拉索同時(shí)連接。根據(jù)本發(fā)明，提出了一種斜拉橋拉索錨固結(jié)構(gòu)件，包括固定連接于鋼箱梁腹板外表面的第一耳板，還包括貫穿式插入并固定連接于鋼箱梁頂板的第二耳板，其中第一耳板和第二耳板的帶有銷孔的端部處于鋼箱梁頂板的外側(cè)但朝向相反的方向。這種構(gòu)造的錨固結(jié)構(gòu)件能夠?qū)崿F(xiàn)與兩個(gè)交叉拉索同時(shí)連接。在一個(gè)實(shí)施例中，錨固結(jié)構(gòu)件還包括至少兩個(gè)橫聯(lián)板，其布置在第二耳板的兩側(cè)并且固定連接于第一耳板的朝向第二耳板的側(cè)面和第二耳板的兩個(gè)側(cè)面以及鋼箱梁頂板的外表面。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，錨固結(jié)構(gòu)件還包括布置在鋼箱梁內(nèi)部的豎聯(lián)板，其固定連接于鋼箱梁腹板的內(nèi)表面、鋼箱梁頂板的內(nèi)表面和第二耳板的處于鋼箱梁內(nèi)的部分。橫聯(lián)板和豎聯(lián)板分別從鋼箱梁的外表面和內(nèi)表面對(duì)第二耳板與鋼箱梁的連接進(jìn)行了加強(qiáng)，使得錨固結(jié)構(gòu)件更加堅(jiān)固。在一個(gè)實(shí)施例中，豎聯(lián)板與鋼箱梁腹板的內(nèi)表面、鋼箱梁頂板的內(nèi)表面和第二耳板的處于鋼箱梁內(nèi)的部分之間為焊接。這種連接方式使得第二耳板與鋼箱梁的連接更加牢固，錨固結(jié)構(gòu)件也更加堅(jiān)固。在一個(gè)實(shí)施例中，第一耳板與第二耳板構(gòu)造為輪廓相同。這方便了耳板的制造和錨固結(jié)構(gòu)件的裝配。在一個(gè)實(shí)施例中，在第一耳板的連接區(qū)域構(gòu)造有螺栓孔。這使得第一耳板與鋼箱梁腹板的連接能夠拆裝，以便于對(duì)斜拉橋的維護(hù)。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二耳板為實(shí)板材。實(shí)板材意味著，在第二耳板上僅設(shè)置有銷孔而沒有類似于第一耳板螺栓孔，這使得第二耳板的固定更加牢固。在一個(gè)實(shí)施例中，第一耳板和第二耳板的橫向傾角分別與相應(yīng)拉索的橫向傾角一致。在另一個(gè)實(shí)施例中，拉索與第一耳板和/或第二耳板之間為鉸接。鉸接連接使得拉索的縱向傾角能夠自由調(diào)整。拉索與耳板之間的連接結(jié)構(gòu)使得錨固結(jié)構(gòu)件的第一耳板和第二耳板僅受到沿拉索方向上的力，而沒有其他方向上的力。交叉索斜拉橋的鋼箱梁不會(huì)產(chǎn)生過大的局部應(yīng)力，從而提高了斜拉橋整體結(jié)構(gòu)的安全性能。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一耳板的連接于鋼箱梁腹板外表面的部分構(gòu)造為其厚度從下部邊緣朝向銷孔方向逐漸變化。這種厚度變化用以協(xié)調(diào)拉索橫向傾角和鋼箱梁腹板傾角之間的角度差。在本申請(qǐng)中，用語“橫向傾角”規(guī)定為第一耳板或第二耳板彼此朝向地傾斜或分開而各自與鋼箱梁頂板形成的角。用語“縱向傾角”規(guī)定為拉索方向與橋延伸方向形成的角。在一個(gè)實(shí)施例中，第一耳板與第二耳板之間的間隔與相應(yīng)交叉拉索之間的間隔相·一致。這將使得兩個(gè)方向的交叉拉索錯(cuò)開布置而防止其相互交纏。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，錨固結(jié)構(gòu)件的兩個(gè)耳板構(gòu)造為帶有銷孔的端部朝向相反的方向，從而能夠與兩個(gè)交叉拉索同時(shí)連接，特別適合于交叉索斜拉橋。根據(jù)本發(fā)明的錨固結(jié)構(gòu)件傳力均勻流暢，能可靠地將兩個(gè)方向的交叉拉索錨固于鋼箱梁兩側(cè)。并且根據(jù)本發(fā)明的錨固結(jié)構(gòu)件使得交叉拉索的水平分力在錨固結(jié)構(gòu)件處相互抵消而較少傳遞到鋼箱梁上，從而改善了鋼箱梁拉索錨固區(qū)的受力狀況。此外，本發(fā)明的錨固結(jié)構(gòu)件結(jié)構(gòu)簡單堅(jiān)固、施工簡便快速。拉索掛設(shè)、安裝和錨固均在橋面以上，便于斜拉橋的檢測(cè)、維護(hù)和拉索更換。


在下文中將基于實(shí)施例并參考附圖來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其中圖I和2是根據(jù)本發(fā)明的斜拉橋拉索錨固結(jié)構(gòu)件的三維視圖；圖3是圖I的A向視圖；圖4是圖I的B向視圖；圖5是圖I的C向視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的第一耳板的側(cè)視圖；圖7是斜拉橋交叉索區(qū)域鋼箱梁橫截面示意圖。在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。附圖并未按照實(shí)際的比例繪制。
具體實(shí)施例方式下面將接合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖I和2分別從不同角度示意性地顯示了本發(fā)明的斜拉橋拉索錨固結(jié)構(gòu)件10。如圖I所不，錨固結(jié)構(gòu)件10包括第一耳板16和第二耳板17兩塊耳板。其中，第一耳板16固定連接于鋼箱梁腹板15外表面，而第二耳板17部分插入并固定連接于鋼箱梁頂板14。重要地是，第一耳板16帶有銷孔11的端部和第二耳板17帶有銷孔12的端部布置為朝向相反的方向以與交叉拉索21、22相連接。在一個(gè)實(shí)施例中，第一耳板16和第二耳板17可構(gòu)造為相同而僅在裝配時(shí)將其交錯(cuò)裝配，方便了耳板的生產(chǎn)和錨固結(jié)構(gòu)件10的裝配施工。為了將第二耳板17牢固地連接于鋼箱梁頂板14，錨固結(jié)構(gòu)件10還包括至少兩個(gè)橫聯(lián)板，如圖I中的橫聯(lián)板18和橫聯(lián)板19。橫聯(lián)板18和橫聯(lián)板19分別布置在第二耳板17的兩側(cè)，并且固定連接于第一耳板16的朝向所述第二耳板17的側(cè)面和第二耳板17的兩個(gè)側(cè)面以及鋼箱梁頂板14的外表面。優(yōu)選地，橫聯(lián)板18和橫聯(lián)板19構(gòu)造為相同，并且在裝配狀態(tài)中關(guān)于第二耳板17呈對(duì)稱布置，以使得橫聯(lián)板18和橫聯(lián)板19所受到的力相同，從而鋼箱梁錨固區(qū)的的受力也較為均勻。錨固結(jié)構(gòu)件10還包括布置在鋼箱梁內(nèi)部的豎聯(lián)板13。為了使第二耳板17更加牢固地連接于鋼箱梁頂板14，選用至少兩個(gè)豎聯(lián)板13，如圖2所示。兩個(gè)豎聯(lián)板13呈豎直狀布置并且固定連接于鋼箱梁腹板15的內(nèi)表面、鋼箱梁頂板14的內(nèi)表面和第二耳板17的處于鋼箱梁內(nèi)的部分。優(yōu)選地，所有豎聯(lián)板13的形狀構(gòu)造為相同以便于生產(chǎn)和裝配。為了便于錨固結(jié)構(gòu)件10的裝配和斜拉橋的后期維護(hù)，第一耳板16與鋼箱梁腹板 15之間采用可拆卸的連接方式，例如螺栓連接。同樣，橫聯(lián)板18、19與鋼箱梁頂板14之間也可以采用螺栓連接，如圖2所示。在一個(gè)實(shí)施例中，這種螺栓連接方式設(shè)計(jì)為相鄰的螺栓孔23之間的距離為6-20cm。為了保持第二耳板17的牢固性，第二耳板17為實(shí)板材。即在第二耳板17上僅設(shè)置有銷孔12而沒有類似于第一耳板16的螺栓孔23。同時(shí)，橫聯(lián)板18、19與第一耳板16以及第二耳板17之間選用焊接，豎聯(lián)板13與鋼箱梁腹板15的內(nèi)表面、鋼箱梁頂板14的內(nèi)表面和第二耳板17的處于鋼箱梁內(nèi)的部分之間均采用焊接。在施工過程中，可以先按設(shè)計(jì)要求預(yù)制并焊接橫聯(lián)板18、19、第一耳板16和第二耳板17，并將其設(shè)置在鋼箱梁60的相應(yīng)位置處。接著完成螺栓安裝和豎聯(lián)板13的焊接。施工簡單快速，確保了錨固結(jié)構(gòu)件10的安裝精度。在一個(gè)實(shí)施例中，橫聯(lián)板18、19與第一耳板16的朝向第二耳板17的側(cè)面和第二耳板17的兩個(gè)側(cè)面為焊接，而與鋼箱梁頂板14之間為螺栓連接。這種連接方式不僅使得第二耳板17牢固地連接于較大面積的鋼箱梁頂板14，而且增強(qiáng)了錨固結(jié)構(gòu)件10受力的整體性和傳力的均勻性。在錨固結(jié)構(gòu)件10的裝配過程中，將第一耳板16和第二耳板17的橫向傾角調(diào)整為與相應(yīng)拉索21、22的橫向傾角一致。將拉索21、22分別與耳板上的銷孔11、12鉸接使得可自由地調(diào)整拉索21、22的縱向傾角，如圖3所示。這樣，交叉索斜拉橋的拉索21、22的水平分力將在錨固結(jié)構(gòu)件10處相互抵消而很少傳遞到鋼箱梁60上，鋼箱梁60僅承受豎向扭矩以及拉索21、22的豎向分力而保持水平。為了實(shí)現(xiàn)第一耳板16和第二耳板17的橫向傾角與相應(yīng)拉索21、22的橫向傾角相一致，在一個(gè)實(shí)施例中，可使第一耳板16的連接于鋼箱梁腹板15外表面的部分30構(gòu)造為其厚度從下部邊緣朝向銷孔11方向逐漸變化。在圖6中顯示了第一耳板16的連接于鋼箱梁腹板15外表面的部分30構(gòu)造為其厚度從下部邊緣朝向銷孔11方向厚度逐漸變厚。即，從側(cè)面看，第一耳板16為楔形。這種厚度變化用以協(xié)調(diào)拉索21、22橫向傾角和鋼箱梁腹板15橫向傾角之間的角度差。另外，在錨固結(jié)構(gòu)件10的裝配過程中，第一耳板16與第二耳板17之間的間隔也應(yīng)當(dāng)與相應(yīng)拉索21、22之間的間隔一致，如圖4和5所示。錨固于同一錨固結(jié)構(gòu)件10的交叉索21、22由此會(huì)錯(cuò)開而防止交叉索21、22之間相互交纏。
根據(jù)本發(fā)明的錨固結(jié)構(gòu)件10的傳力途徑為，第一耳板16通過其與鋼箱梁腹板15之間的摩擦力將其受到的大部分作用力傳遞給鋼箱梁腹板15。第二耳板17將其受到的大部分作用力傳遞給橫聯(lián)板18和橫聯(lián)板19，并通過橫聯(lián)板18和橫聯(lián)板19與鋼箱梁頂板14之間的摩擦力以及螺栓的抗拉能力將該作用力傳遞給鋼箱梁頂板14。連接第二耳板17、鋼箱梁頂板14和鋼箱梁腹板15的豎聯(lián)板13使得鋼箱梁錨固區(qū)受力與變形的整體性大大增強(qiáng)。由于鋼箱梁頂板14的厚度遠(yuǎn)小于鋼箱梁腹板15，因此豎聯(lián)板13還能將第二耳板17所受的力傳遞給鋼箱梁腹板15使兩者協(xié)同受力以減小鋼箱梁頂板14的變形。圖7示意性地顯示了錨固結(jié)構(gòu)件10在交叉索區(qū)域的鋼箱梁60中的位置。從圖中可見，錨固結(jié)構(gòu)件10設(shè)置在鋼箱梁60的兩側(cè)邊緣位置。拉索一端連接于索塔(未示出)，而另一端連接于錨固結(jié)構(gòu)件10，從而將鋼箱梁懸吊起來形成斜拉橋的橋體。雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對(duì)其進(jìn)行各種改進(jìn)并且可以用等效物替換其中的部件。本發(fā)明并不局限于文中公開的特定實(shí)施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。·
權(quán)利要求
1.ー種斜拉橋拉索錨固結(jié)構(gòu)件，包括固定連接于鋼箱梁腹板外表面的第一耳板，其特征在于，還包括貫穿式插入并固定連接于所述鋼箱梁頂板的第二耳板，其中所述第一耳板和所述第二耳板的帶有銷孔的端部處于所述鋼箱梁頂板的外側(cè)但朝向相反的方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的錨固結(jié)構(gòu)件，其特征在于，還包括至少兩個(gè)橫聯(lián)板，其布置在所述第二耳板的兩側(cè)并且固定連接于所述第一耳板的朝向所述第二耳板的側(cè)面和所述第ニ耳板的兩個(gè)側(cè)面以及所述鋼箱梁頂板的外表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的錨固結(jié)構(gòu)件，其特征在于，還包括布置在鋼箱梁內(nèi)部的豎聯(lián)板，其固定連接于鋼箱梁腹板的內(nèi)表面、鋼箱梁頂板的內(nèi)表面和所述第二耳板的處于鋼箱梁內(nèi)的部分。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任ー項(xiàng)所述的錨固結(jié)構(gòu)件，其特征在于，所述第一耳板和第二耳板的橫向傾角分別與相應(yīng)拉索的橫向傾角一致。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任ー項(xiàng)所述的錨固結(jié)構(gòu)件，其特征在于，所述拉索與第一耳板和/或第二耳板之間為鉸接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I到3中任ー項(xiàng)所述的錨固結(jié)構(gòu)件，其特征在于，所述第一耳板與第二耳板之間的間隔與相應(yīng)交叉拉索之間的間隔相一致。
7.根據(jù)權(quán)利要求I到3中任ー項(xiàng)所述的錨固結(jié)構(gòu)件，其特征在于，所述第一耳板的連接于鋼箱梁腹板外表面的部分構(gòu)造為其厚度從下部邊緣朝向銷孔方向逐漸變化。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任ー項(xiàng)所述的錨固結(jié)構(gòu)件，其特征在于，所述第一耳板與所述第二耳板構(gòu)造為輪廓相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的錨固結(jié)構(gòu)件，其特征在于，所述第二耳板為實(shí)板材。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的錨固結(jié)構(gòu)件，其特征在于，在所述第一耳板的連接區(qū)域構(gòu)造有螺栓孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種斜拉橋拉索錨固結(jié)構(gòu)件，包括固定連接于鋼箱梁腹板外表面的第一耳板，還包括貫穿式插入并固定連接于所述鋼箱梁頂板的第二耳板，其中所述第一耳板和所述第二耳板的帶有銷孔的端部處于所述鋼箱梁頂板的外側(cè)但朝向相反的方向。本發(fā)明的斜拉橋拉索錨固結(jié)構(gòu)件能同時(shí)連接交叉布置的拉索，使得錨固區(qū)的各個(gè)構(gòu)件受力均勻且合理。此外，本發(fā)明的斜拉橋拉索錨固結(jié)構(gòu)件還具有結(jié)構(gòu)簡單、堅(jiān)固、施工方便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E01D19/16GK102787558SQ201210313139
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月29日
發(fā)明者周捷, 胡佳, 邵旭東 申請(qǐng)人:湖南大學(xué)