專利名稱：一種包含傾斜吊索和變截面主纜的懸索-斜拉協(xié)作體系的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于橋梁結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，涉及一種懸索-斜拉協(xié)作體系，特別是懸索和懸索用錨夾具。
背景技術(shù)：
目前，在橋梁結(jié)構(gòu)領(lǐng)域已有的懸索-斜拉協(xié)作體系有羅勃林體系和狄辛格體系。在羅勃林體系中，吊索在縱橋向豎直立面內(nèi)的布置方式與常規(guī)懸索橋相同，即全部豎直布置；只是在邊跨和主跨中與邊跨對稱的每根吊索處，增加布置斜拉索，起加強作用，斜拉索只是一種輔助構(gòu)件，在設(shè)計中不把斜拉索和懸索作為同等重要的受力構(gòu)件考慮。德國著名橋梁設(shè)計師狄辛格在1949年發(fā)表了一篇具有開拓性的論文，提出要使斜拉索與懸吊體系能有效結(jié)合以達到提高剛度和動力穩(wěn)定性的目的，一個先決條件是必須對斜拉索施加相當程度的初張力。他在論文中還指責(zé)羅勃林體系中的斜拉索是完全無效的。在該論文中他還提出了取消羅勃林體系中與斜拉索重疊布置的豎直吊索，僅在無斜拉索區(qū)段布置豎直吊索的懸索-斜拉協(xié)作體系，即狄辛格體系(參見圖2)。一個多世紀以來，世界各地的學(xué)者一直都在努力探索這種適宜于大跨徑、尤其是特大跨徑的斜拉-懸索體系，多次提出實橋設(shè)計方案，但除了最初由羅勃林設(shè)計施工的兩座橋外，均未能實施。其原因，就結(jié)構(gòu)體系而言，一般認為主要存在以下四個問題:其一，斜拉、懸吊交接區(qū)域的主梁剛度間斷性，斜拉部分剛度大，懸吊部分剛度小；其二，斜拉、懸吊交接區(qū)域的主梁內(nèi)力間斷性，斜拉部分是 受壓構(gòu)件，懸吊部分是純彎構(gòu)件；其三，斜拉索和吊索的受力不明確；其四，斜拉與懸吊交接區(qū)域的吊索可能出現(xiàn)壓力并退出工作，且應(yīng)力幅大，存在疲勞問題。無論羅勃林體系還是狄辛格體系，均采用了懸索橋的懸索技術(shù)。懸索也稱主纜，是懸索結(jié)構(gòu)的主要承重構(gòu)件，現(xiàn)代大跨度懸索結(jié)構(gòu)的主纜采用PPWS法(預(yù)制平行鋼絲索股法)制作，它首先將一定數(shù)量的高強度鋼絲平行排列，預(yù)先制成索股，預(yù)制索股的兩端帶有熱鑄錨具，然后通過施工貓道進行索股架設(shè)，待全部索股架設(shè)完畢后，進行緊纜作業(yè)，使主纜的橫截面接近圓形，空隙率減小到189Γ20%，接著安裝索夾和吊索，最后進行纏絲防護作業(yè)。索股兩端的錨具一般都錨固在設(shè)于錨碇中的錨固系統(tǒng)中，索股中部不可中斷或接長，索股長度與主纜長度相同。索夾是主纜和吊索連接的關(guān)鍵部位，現(xiàn)代大跨度懸索結(jié)構(gòu)的索夾用鑄鋼制造，采用圓環(huán)形截面，孔徑尺寸略小于緊纜后的主纜直徑，索夾處主纜截面的空隙率一般為169Γ18%。在構(gòu)造形式上，索夾一般采用左右兩半式、或上下兩半式，各有兩排栓孔，用高強螺栓連接。索夾在下端設(shè)有吊耳、或在上端設(shè)有圓槽，吊索通過銷軸與吊耳連接、或騎跨在圓槽內(nèi)。在縱橋向豎直立面中，主纜形態(tài)介于懸鏈線和二次拋物線之間，吊索均保持豎直(英國賽文橋等懸索橋，在一個吊點上布置有兩根傾斜方向相反、傾角大小相同的吊索，其靜力效果與一根豎直吊索相同，如此設(shè)計目的是增強體系抵抗縱向運動的阻尼，而非改善靜力傳力途徑)；索夾靠近主塔時，沿主纜切線方向的下滑力最大，向跨中遞減，因此，在主纜接近水平的跨中節(jié)點處的索夾要短些，螺栓少些，在主纜傾斜度大的靠近主塔處的節(jié)點則相反。上述懸索和懸索用錨夾具，具有以下兩個特征:其一，整根主纜的橫截面積保持不變，若不計主纜因局部應(yīng)力而損失的抗拉強度，則整根主纜的抗拉強度是保持不變的；其二，完全依靠索夾內(nèi)壁與主纜表面的緊固摩擦力來防止索夾下滑。鑒于目前懸索結(jié)構(gòu)在縱橋向立面內(nèi)主纜與吊索的夾角較大，且采用較小的主纜垂跨比，使用上述技術(shù)并不存在十分突出的問題。然而，本發(fā)明所述的一種懸索-斜拉協(xié)作體系，在縱橋向立面內(nèi)的每個懸吊點上，只布置有單向傾斜的吊索，主纜與吊索的夾角相對較小，不得不面對以下兩個突出存在的問題:其一，主纜內(nèi)力具有明顯不同，離主塔近的主纜軸力大、離主塔遠的主纜軸力小，采用目前的懸索技術(shù)，存在較嚴重的浪費問題；其二，斜吊索軸力沿索夾處主纜切線反向的分力顯著增大了索夾下滑力，采用目前的懸索用錨夾具技術(shù)，存在索夾設(shè)計困難的問題。技術(shù)方案
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是，目前的懸索-斜拉協(xié)作體系，斜拉與懸吊交接區(qū)域的變形和內(nèi)力存在明顯不連續(xù)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)安全性差，基本無法實施。本發(fā)明以狄辛格體系為基礎(chǔ)，力圖解決上述問題，提供一種安全可靠、可施工、可維護、經(jīng)濟性好、適用于大跨特別是超大跨橋梁的懸索-斜拉協(xié)作體系。為此，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:一種懸索-斜拉協(xié)作體系,包括主梁1、主塔2、主纜3、斜拉索4和吊索5 (參見圖1);其特征在于，位于同一個邊跨或半中跨內(nèi)的斜拉索4和吊索5在縱橋向立面上的投影是傾斜的，其傾斜方向一致、傾斜角度相同或連續(xù)變化；位于同一個邊跨或半中跨內(nèi)的主纜3的橫截面積不一致，具有較大面積的主纜橫截面距離與該邊跨或半邊跨相鄰的主塔2較近。上述方案具有以下優(yōu)點:
其一，斜拉與懸吊交接區(qū)域的剛度和內(nèi)力連續(xù)，結(jié)構(gòu)安全可靠。上述體系中，主纜3上索夾9的水平間距大致相同，吊索5上端隨主纜3而具有變形連續(xù)性，長度變化也具有連續(xù)性。當?shù)跛?上端距主塔2較近時，其上端主纜3的變形量小，對吊索5的約束剛度大，而吊索自身較長，因垂度效應(yīng)而損失的剛度較多；當?shù)跛?上端距主塔2較遠時，其上端主纜3的變形量大，對吊索5的約束剛度小，而吊索5自身長度小，因垂度效應(yīng)而損失的剛度較少。考察斜拉-懸吊交接區(qū)域的斜拉索4和吊索5，由于傾角和布置間距連續(xù)，其軸力相當，吊索4與斜拉索5的長度相差不大，其垂度效應(yīng)接近相等；交接區(qū)域吊索5上端處的主纜3靠近主塔2，其變形量小，剛度大，可以近似認為同斜拉索上端的支承剛度是相等的，這與狄辛格體系相比，具有顯著不同；綜上，可以認為交接區(qū)域的斜拉索4和吊索5為主梁I提供的支承剛度是相等或連續(xù)變化的。主梁I內(nèi)力的連續(xù)性方面，則大致與斜拉橋相同，是顯而易見的。其二，傳力途徑合理，用鋼量小。上述體系中吊索5傾斜布置，具有水平分力，還起著將主纜3軸拉力部分水平分力傳遞給主梁1、使主梁I具有軸壓力的作用，主塔兩側(cè)相應(yīng)位置的吊索5在主梁I中產(chǎn)生的軸壓力互相平衡，具有自平衡的特點；與自錨式懸索橋不同的是，本發(fā)明中吊索5將主纜3軸力的部分水平分力傳遞給主梁I的方法，是分散傳遞的，而不是集中在主梁I端部傳遞。分散的傳力方法，不但可以縮短水平力在主梁I中的傳遞路徑的長度、減小主梁用鋼量，而且使得主纜3軸力水平“提前”降低了，可以適時減小主纜3的橫截面積，進一步減小用鋼量。其三，主纜3和主塔2的軸力小，主塔2基礎(chǔ)對地質(zhì)條件的要求低。即使與目前最節(jié)省主纜3材料的狄辛格體系相比，本發(fā)明所需的最大主纜3橫截面積也是更小的。這可以通過比較半中跨的力矩平衡方程來說明:主梁I荷載懸吊部分相對于塔頂鞍座的不平衡力矩大小不變,狄辛格體系完全由跨中主纜3較大的水平軸力來平衡、本發(fā)明則由跨中主纜3較小的水平軸力和由吊索傳遞給主梁的水平力來共同平衡，由于主梁I軸力的力臂更大，故所需的軸力更小，由此可知鞍座處主纜的水平分力更小，即主纜3的最大橫截面積更小。主纜3最大軸力更小，同時意味著主塔2軸力水平更低、主塔2基礎(chǔ)對地質(zhì)條件的要求更低。其四，可以取消錨碇、或明顯減小錨碇規(guī)模，可以布置在難以建設(shè)大型錨碇的環(huán)境中。通過與自錨式懸索橋進行類比，這個優(yōu)點顯而易見。本發(fā)明不但采用了具有自錨特征的斜拉子體系、減小了需要懸吊承載的荷載總量；而且在懸吊子體系中采用了傾斜布置的吊索5，這些吊索5分散、對稱地將主纜3軸力傳遞給主梁1，具有額外的自錨特征，主纜3端部的軸力規(guī)模比自錨式懸索橋小很多，可以方便的錨固到設(shè)于主梁I端部附近的錨跨、輔塔6等結(jié)構(gòu)、或小規(guī)模的錨碇上。這個優(yōu)點對于建設(shè)水深較大、或所需通航凈空較大的跨海峽橋梁，無疑具有非常重要的意義。此外，如果與目前已有的斜拉橋、懸索橋、自錨式懸索橋相比較，本發(fā)明還具有以下優(yōu)點:斜拉索最大長度縮短、其局部振動問題改善；最長斜拉索與主梁之間的夾角增加、斜拉索承載效率明顯提升；全橋整體剛度較大、抗風(fēng)穩(wěn)定性增強；可以采用纜載吊機或牽索掛籃進行主梁懸臂施工；施工狀態(tài)主塔頂部受主纜約束、施工穩(wěn)定性好；主塔中部具有斜拉索、主塔縱向穩(wěn)定性增強?？梢姡景l(fā)明的綜合優(yōu)勢是不言而喻的。需要指出的是，根據(jù)目前的主纜3制作技術(shù)，并不能讓主纜3在一個邊跨或半個中跨范圍內(nèi)發(fā)生橫截面積改變。同時，由于傾斜的吊索5比豎直的吊索5的軸力更大，且其與主纜3之間的夾角也更小，導(dǎo)致索夾9的抗滑設(shè)計變得非常棘手。為此，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:一種懸索結(jié)構(gòu)，包括主纜3、索夾9和索股錨具1(Γ13 (參見圖5);其中，主纜3包括許多緊密排列的索股，主纜3從索夾9中通過，索股錨具1(Γ13與索夾9位置較低的端部連接、并與主纜3表面接觸；主纜索股的長度尺寸具有多種規(guī)格，靠近主纜3表面的一些索股14長度較小，其端部從主纜3中彎出，被索股錨具1(Γ13錨固在索夾9的端部附近；位于索夾9兩端附近的主纜3c、3d因包含了不同數(shù)量的索股，而具有不同的橫截面積。上述技術(shù)方案的優(yōu)點是:其靠近主塔2處的主纜3橫截面積大，抗拉能力強；遠離主塔2處的主纜3橫截面積小，抗拉能力弱。它能夠很好的適應(yīng)本發(fā)明所述的采用傾斜吊索5的懸索結(jié)構(gòu)中的主纜3軸力分布特點，起到減少用鋼量的作用。同時，錨固在索夾9下側(cè)端面附近的索股14的抗拉能力，正好可以為索夾9抗滑提供可靠保障。然而，目前的索夾9并不包括索股錨具，不能實現(xiàn)索股端部在索夾附近的錨固。為此，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:一種組合索夾結(jié)構(gòu)，包括索夾9、索股錨具1(Γ13，其中索股錨具1(Γ13包含定位連接件11 (參`見圖5)，其特征在于:定位連接件11與索夾9和索股錨具1(Γ13連接，使索股錨具1(Γ13連接在索夾9端部圓周的特定位置，防止索股錨具1(Γ13與索夾9端部脫離連接。上述技術(shù)方案的優(yōu)點是:制作和施工難度小。它繼承了成熟的傳統(tǒng)索夾9制造工藝，沒有增加作為主體部分的索夾9的制造難度；所作的改變僅僅是增加一些索股錨具1(Γ13，索股錨具1(Γ13與傳統(tǒng)索夾9的連接方式簡單有效。還可以將索夾9下端面加工為大半徑的凹形圓弧面，與索夾9下端面接觸的索股錨具1(Γ13的端部則相應(yīng)地加工成半徑相同的凸形圓弧面，從而進一步增強索股錨具1(Γ13與索夾9端面之間連接的可靠性。需要指出的是，目前的索股錨具為熱鑄錨具，其幾何尺寸較大，且其端部承力面、錐形承力面的合力方向一致，均位于索股端部軸線上；鑒于索夾壁厚明顯小于索股熱鑄錨具的尺寸，無法實現(xiàn)其在索夾端面上錨固。為此，本發(fā)明的解決方案是:將那些需要彎出錨固到索夾9上的索股14布置在主纜3橫截面外圍以方便彎出，并采用小型化的預(yù)制索股、或采用鍍鋅鋼絞線，這些索股14架設(shè)時其端部不帶熱鑄錨具，采用錐形錨或夾片來將其端部錨固到索夾附近，以減小索股錨具的幾何尺寸。而那些仍然保持與主纜3長度相當?shù)乃鞴?，則布置在主纜3橫截面的中央，其預(yù)制索股的尺寸和端部的錨固方式，仍然可以沿用目前的技術(shù)。索股14的彎出需要一定的幾何空間，以避免在索股14中產(chǎn)生難以承受的彎曲應(yīng)力，為將其所需的幾何空間減小到與索夾壁厚度相似的范圍內(nèi)，只宜采用一次彎折的方法，即彎出的索股14端部與主纜3軸線不平行。由于索夾9端部截面與主纜3軸線垂直，因此彎出的索股14軸力除了有一部分可以傳遞到索夾9端面上以外，還有一部分需要傳遞到主纜3的表面。傳統(tǒng)的索股錨具，是無法實現(xiàn)上述傳力要求的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案中涉及一種傳力件:一種傳力件10，包括通過孔18、受力面15、主支承面16和輔支承面17 (參見圖3)。其中，通過孔18是 位于傳力件10中的一個貫穿孔道，通過孔18的軸線是一條直線或光滑曲線，受力面15、主支承面16和輔支承面17均為傳力件10的一個表面，受力面15與主支承面16沒有共同邊，輔支承面17與主支承面16有共同邊；通過孔18的一個出口位于受力面15上，另一個出口位于輔支承面17與主支承面16的共同邊附近；連接通過孔18軸線兩個端點的直線，與連接受力面15形心和主支承面16形心的直線，具有既不重合、也不平行的幾何關(guān)系。上述方案的優(yōu)點是:其傳力途徑明確，將彎出索股14軸力沿主纜3切線方向的分力傳遞到索夾9端部、沿主纜3法線方向的分力傳遞到主纜3表面；其構(gòu)造尺寸只與索夾9壁厚和索股14直徑相關(guān)，與所處的空間位置無關(guān)，因此其規(guī)格一致性很好，無需大量模具，能有效降低成本；另一方面，其單件重量輕，構(gòu)造簡單，安裝方便。利用上述傳力件，為了實現(xiàn)將彎出索股在索夾端面附近錨固，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:一種索股錨具，包括夾片12、防退出裝置13和前述的一種傳力件10(參見圖4)，傳力件10通過孔18位于受力面15端的出口附近包含錐形孔19，夾片12位于錐形孔19和從通過孔中穿出的索股14表面之間；防退出裝置13與傳力件10連接，具有阻止夾片12從錐形孔19中退出的作用。上述方案的優(yōu)點是:可以滿足將彎出索股14錨固在索夾9附近所需的特殊構(gòu)造和傳力需求,從而實現(xiàn)改變主纜3橫截面積、增強索夾9抗滑能力的目標。


圖1:本發(fā)明涉及的一種懸索-斜拉協(xié)作體系示意 圖2:目前已有的一種懸索-斜拉協(xié)作體系(狄辛格體系)示意 圖3:本發(fā)明涉及的一種傳力件示意 圖4:本發(fā)明涉及的一種索股錨具示意 圖5:本發(fā)明涉及的一種懸索結(jié)構(gòu)的主纜、索夾和索股錨具連接示意圖。
具體實施例方式在所附的圖中，以一種非限制性的方法，說明了本發(fā)明所涉及的一種用于索股錨具的傳力件的一個實施例(參見圖3)，它包括傳力件10、端部有錐形錨孔19的索股通過孔18、受力面15、主支承面16和輔支承面17。傳力件10的外形輪廓大致為六面體,受力面15、主支承面16和輔支承面17均為傳力件10的一個表面；其中受力面15與主支承面16沒有共同邊、并且沒有平行關(guān)系，輔支承面17與主支承面16有共同邊。通過孔18是位于傳力件10中的一個貫穿孔道，一個出口位于受力面15上，另一個出口位于輔支承面17與主支承面16的共同邊附近；通過孔18的軸線是由一段直線和一段圓弧連接而成的一條光滑曲線，其中接近受力面15的端部為一段直線，該直線段垂直于受力面15 ;傳力件10的橫截面形狀及通過孔18在傳力件橫截面上的位置都具有對稱性，連接通過孔18軸線兩個端點的直線，與連接受力面15形心和主支承面16形心的直線，共面相交。顯然，當索股從通過孔18中穿出錨固在受力面15上時，傳力件10的主支承面16和輔支承面17上各有一個支承力，共同平衡由索股端部傳遞給傳力件受力面15的力，從而使傳力件10維持平衡。在所附的圖中，以一種非限制性的方法，說明了本發(fā)明所涉及的一種索股錨具的一個實施例(參見圖4)，它包括傳力件10、夾片12和防退出裝置13。其中，傳力件10的通過孔在傳力件受力面的出口附近包含有錐形孔，夾片12位于錐形孔及從通過孔中穿出的索股14表面之間，防退出裝置13與傳力件10通過螺栓連接，具有阻止夾片12從錐形孔中退出的作用。實施步驟是:將 索股14穿入傳力件10通過孔，將夾片12塞入通過孔末端的錐形孔內(nèi)并頂緊，再將防退出裝置13用螺栓連接在傳力件10上，防止夾片退出。在所附的圖中，以一種非限制性的方法，說明了本發(fā)明所涉及的一種懸索結(jié)構(gòu)的一個實施例(參見圖5)，它包括主纜3、索夾9 ;其中，主纜3為一根，而索夾9則有多個；主纜3包括許多緊密排列的索股，主纜3從索夾9中通過；所附的圖5集中展示了一個索夾9與主纜3的連接方法，其余的索夾9與主纜3的連接方法要么于此相同，要么與目前的連接方法相同。它還包括索股錨具1(Γ13，索股錨具1(Γ13與索夾9位置較低的端部連接、并緊貼在主纜3表面上；主纜索股的長度尺寸具有多種規(guī)格，靠近主纜3表面的一些索股14的長度較小，其端部從主纜3中彎出，被索股錨具1(Γ13錨固在索夾9的端部附近；索夾9上端附近的主纜3c與索夾9下端附近的主纜3d包含的索股的數(shù)量不同，具有不同的橫截面積。在上述實施例中，索夾9還與吊索5連接，吊索5軸力沿索夾9處主纜3切線方向的分力的方向，指向主纜位置較低的一端3d，使索夾9受到很大的沿主纜3表面向下滑動的力。由于有部分主纜索股14被彎出錨固在了與索夾9下端連接的索股錨具1(Γ13上，使索夾9無法向下滑動，從而起到阻止索夾9沿主纜3表面向下滑動的作用，索夾9抗滑的傳力途徑明確而可靠。
在上述實施例中，實施步驟為:
1.將兩半式索夾9套在主纜3表面標定的位置上，初次擰緊索夾連接螺栓；
2.將待錨固的索股14從主纜3表面彎出，穿入索股錨具傳力件10的通過孔中，移動索股錨具傳力件10，使其主支承面16與索夾9下端面連接，安裝定位連接件11，使傳力件定位在索夾9端部圓周的正確位置上，并防止其在重力作用下滑落；
3.將夾片12安裝在索股14和傳力件通過孔端部的錐形面之間，頂緊夾片12；
4.安裝與索夾9連接的吊索5;
5.安裝與吊索5連接的主梁單元，使吊索5中產(chǎn)生軸力，吊索5帶動索夾9和索股錨具1(Γ13沿主纜3切線方向的彈性變形或少量剛體位移，使索股14的端部跟隨其端部的索股錨具一起發(fā)生沿主纜3切線方向的位移、使索股14因發(fā)生彈性變形而被張拉，產(chǎn)生拉力，該拉力與索夾緊固摩擦力一起抵抗吊索5軸力導(dǎo)致的索夾9下滑力；
6.第二次擰緊兩半式索夾的連接螺栓；
7.在完成鋪裝層等橋面設(shè)施的安裝之后，第三次擰緊兩半式索夾的連接螺栓；
8.在交付驗收之前，最后一次擰緊兩半式索夾的連接螺栓，并安裝索股錨具中的防退出裝置13。

在所附的圖中，以一種非限制性的方法，說明了本發(fā)明所涉及的一種懸索-斜拉協(xié)作體系的一個實施例(參見圖1)，它包括主梁1、主塔2、主纜3、斜拉索4、吊索5和輔塔6。其中，纜索3懸掛在主塔2上，其端部由輔塔6錨固；主梁I與主塔2和輔塔6相交處設(shè)有支座；斜拉索4和吊索5的下端與主梁I連接，斜拉索4和吊索5下端在主梁I上為等間距布置；斜拉索4的上端與主塔2連接；吊索5的上端通過索夾9與纜索3連接；在每個邊跨或半中跨范圍的斜拉索4和吊索5的傾斜方向一致、傾斜角度相同。主纜3包含有許多緊密排列的索股，其中些索股的長度與主纜3長度相等，它們位于主纜3橫截面的中部 ’另一些的長度比主纜3短，它們位于主纜3橫截面的外部；主纜3橫截面積最大的一段的中央與主塔中心線對齊。用于連接吊索5和主纜3的索夾9與主纜3緊密連接，索夾9位置較低的端部還連接有索股錨具1(Γ13 ;主纜3從索夾9中通過時，其外表面附近的較短的索股14從主纜3中彎出并錨固在索股錨具1(Γ13中，從而使主纜3的橫截面積經(jīng)歷了次數(shù)與吊索5數(shù)量相同的變化，另一方面索夾9的抗滑能力也有了可靠保障。在上述實施例中，實施步驟為:
1.進行主塔2和輔塔6施工；
2.在主塔和輔塔間搭設(shè)施工貓道，通過貓道完成主纜3架設(shè)；
3.在貓道內(nèi)進行主纜3的緊纜作業(yè)；
4.安裝索夾9，將短索股14端部從主纜3中彎出，安裝索股錨具1(Γ12，頂緊夾片12；
5.在纜索上安裝纜載吊機，利用纜載吊機從主塔2兩側(cè)附近開始，對稱懸臂施工主梁I單元，并對稱安裝斜拉索4或吊桿，直至全橋合攏；
6.施工橋面工程；
7.拆除貓道，全橋施工完畢。
權(quán)利要求
1.一種懸索-斜拉協(xié)作體系，包括主梁(I)、主塔(2 )、主纜(3 )、斜拉索(4)和吊桿(5 )(參見圖1)，其特征在于:位于同一個邊跨或半中跨內(nèi)的斜拉索(4)和吊桿(5)在縱橋向立面上的投影是傾斜的，其傾斜方向一致、傾斜角度相同或連續(xù)變化；位于同一個邊跨或半中跨內(nèi)的主纜(3)的橫截面積不一致，具有較大面積的主纜橫截面距離與該邊跨或半邊跨相鄰的主塔(2)較近。
2.一種懸索結(jié)構(gòu)，包括主纜(3c、3d)、索夾(9)(參見圖4);其中，主纜包括許多緊密排列的索股，主纜(3c、3d)從索夾(9)中通過，其特征在于:還包括索股錨具(10、12、13)，索股錨具(10、12、13)與索夾(9)位置較低的端部連接、并與主纜(3c、3d)表面接觸；靠近主纜(3c、3d)表面的一些索股(14)的長度較短；其端部從主纜(3c、3d)中彎出，被索股錨具(10、12、13)錨固在索夾(9)的端部附近；位于索夾(9)兩端附近的主纜(3c、3d)因包含了不同數(shù)量的索股，而具有不同的橫截面積。
3.一種索股錨具與索夾連接的方法，包括索夾(9)、索股錨具(10、12、13)(參見圖4)，其特征在于:還包括定位連接件(11)，定位連接件(11)同時與索夾(9 )和索股錨具(10、12、13)相連接，使索股錨具(10、12、13)可以連接在索夾(9)端部圓周的特定位置上。
4.一種傳力件(10)，包括通過孔(18)、受力面(15)、主支承面(16)和輔支承面(17)(參見圖3)，其中通過孔(18)是位于傳力件(10)中的一個貫穿孔道，通過孔(18)的軸線是一條直線或光滑曲線，受力面(15)、主支承面(16)和輔支承面(17)均為傳力件(10)的一個表面，受力面(15)與主支承面(16)沒有共同邊，輔支承面(17)與主支承面(16)有共同邊；其特征在于:通過孔(18)的一個出口位于受力面(15)上，另一個出口位于輔支承面(17)與主支承面(16)的共同邊附近；連接通過孔(18)軸線的兩個端點的直線，與連接受力面(15)形心和主支承面(16)形心的直線、以及連接受力面(15)形心和輔支承面(16)形心的直線，具有既不重合、也不平行的幾何關(guān)系。
5.一種索股錨具，包括夾片(12)、防退出裝置(13)(參見圖4)，其特征在于:還包括根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種傳力件(10)，傳力件通過孔受力面端的出口附近包含錐形孔，夾片(12)位于錐形孔及從通過孔中穿出的索股(14)表面之間；防退錨裝置(13)與傳力件(10)連接，具有阻止夾片從錐形孔中退出的作用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種懸索-斜拉協(xié)作體系，其懸吊子體系采用了傾斜布置的吊索5，與布置在主塔2附近的斜拉索4一起，均勻連續(xù)的為主梁1提供彈性支承，從而在根源上解決了羅勃林體系和狄辛格體系因具有明顯的內(nèi)力和變形不連續(xù)現(xiàn)象而基本無法實施的問題。本發(fā)明還結(jié)合主纜3內(nèi)力分布的新規(guī)律，提供了一種將部分索股錨固在索夾下端附近的懸索結(jié)構(gòu)，索夾抗滑設(shè)計困難的問題也迎刃而解。該體系受力明確、動力特性好、安全可靠、節(jié)省材料、外形優(yōu)美、無須大型錨碇和優(yōu)良地質(zhì)條件、環(huán)境適應(yīng)性強、適合采用懸臂法施工、跨越能力優(yōu)秀，適用于中大跨徑、特別是超大跨徑橋梁工程。
文檔編號E01D19/16GK103174087SQ20131011072
公開日2013年6月26日 申請日期2013年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月1日
發(fā)明者蘇傳海, 范婷婷 申請人:蘇傳海, 范婷婷