本發(fā)明涉及懸索橋成型的核心受力部件,具體是一種多功能索鞍。
背景技術(shù):
懸索橋因其結(jié)構(gòu)輕盈、造型美觀、氣勢宏偉、跨越能力大、橋位受環(huán)境制約因素少等特點(diǎn),而得到了廣泛認(rèn)可并在國內(nèi)、外進(jìn)行了大量建設(shè)。
懸索橋的動態(tài)載荷和靜態(tài)載荷均是由其主纜承受的,而對主纜的支承及走向控制則是通過索鞍實(shí)現(xiàn)的,即主纜和索鞍為懸索橋成型的核心受力部件。索鞍按其在懸索橋建設(shè)中的位置不同而分為主索鞍和散索鞍;主索鞍上具有兩端寬度基本一致、底部呈拱形的鞍槽,主索鞍的作用主要是對主纜在豎向(即上、下方向)上進(jìn)行支承和轉(zhuǎn)向;散索鞍上具有兩端寬度漸變性變化、底部內(nèi)高外低弧形狀、呈擴(kuò)口結(jié)構(gòu)的鞍槽,散索鞍的作用主要是對主纜在豎向(即上、下方向)和橫向(即左、右方向)上進(jìn)行發(fā)散轉(zhuǎn)向。
采用現(xiàn)有主索鞍和散索鞍建成的懸索橋參見圖8所示:在河流/峽谷的兩岸分別建造主塔3,并在兩岸分別選擇較主塔3而靠內(nèi)的錨固區(qū),常見的錨固區(qū)采用隧道錨或重力錨,兩岸的錨固區(qū)分別具有錨碇9;在每一主塔3的頂部安裝主索鞍4(主要由鞍座和鞍體組成),在每一錨固區(qū)安裝散索鞍8(主要由鞍座和鞍體組成),各主索鞍4和各散索鞍8的鞍槽朝向?qū)?yīng)于主纜5的設(shè)計線性走向;主纜5線性安裝在各主索鞍4的鞍槽內(nèi),由主索鞍4將主纜5在豎向(即上、下方向)上進(jìn)行支承和轉(zhuǎn)向,主纜5亦線性安裝在各散索鞍8的鞍槽內(nèi),由散索鞍8將主纜5在豎向(即上、下方向)和橫向(即左、右方向)上進(jìn)行發(fā)散轉(zhuǎn)向,使主纜5的端部形成若干索股,分成若干索股的主纜5端部錨固在對應(yīng)錨固區(qū)的錨碇9上,主纜5通過吊索6連接橋面7,由橋面7將河流/峽谷的兩岸連通。
在此懸索橋結(jié)構(gòu)中,主索鞍僅具有對主纜的支承、轉(zhuǎn)向作用,散索鞍僅具有對主纜的發(fā)散轉(zhuǎn)向作用,主索鞍和散索鞍的功能單一。在懸索橋設(shè)計時,必須要考慮主索鞍和散索鞍的單獨(dú)布置空間,這就使得所設(shè)計懸索橋具有處在主索鞍之間的橋梁中跨段m、處在主索鞍和散索鞍之間的橋梁邊跨段s,即設(shè)計的一座懸索橋必然具備兩段邊跨段s和至少一段中跨段m,它們按邊跨段s-中跨段m-邊跨段s的順序成型。在此懸索橋結(jié)構(gòu)中,邊跨段s的長度較大,勢必要求河流/峽谷的兩岸要有足夠?qū)挾鹊目諘绲貛?,以滿足邊跨段s的成型,這使得懸索橋的橋型結(jié)構(gòu)體積過大,在建造時對地勢環(huán)境要求較高,為了滿足符合設(shè)計要求的地勢,要對周邊環(huán)境進(jìn)行大量的包括開挖作業(yè)在內(nèi)的施工,不僅施工難度大、施工周期長、建造成本高,而且易對周邊環(huán)境造成較大的人為破壞,不適宜在地勢空間險峻的高山峽谷之間建造。
綜上所述,現(xiàn)有功能單一的索鞍在應(yīng)用于懸索橋建設(shè)時,無法對懸索橋的橋型形成緊湊結(jié)構(gòu)的控制。為了使懸索橋的結(jié)構(gòu)更為靈活、緊湊,以適應(yīng)復(fù)雜地勢環(huán)境,有必要對主導(dǎo)主纜走向的索鞍進(jìn)行結(jié)構(gòu)創(chuàng)新。
中國專利文獻(xiàn)公開了名稱為“懸索橋復(fù)合式索鞍及使用該復(fù)合式索鞍建設(shè)的懸索橋”(公開號:cn204455822,公開日:2015年7月28日),該技術(shù)雖然在同一鞍體上形成了直壁狀的支承段鞍槽和弧形錐面結(jié)構(gòu)的發(fā)散段鞍槽,集支承和發(fā)散功能為一體。但是,該技術(shù)鞍體上的支承段鞍槽和發(fā)散段鞍槽所構(gòu)成的整體鞍槽以拱形結(jié)構(gòu)成型,在鞍槽的最高點(diǎn)兩側(cè)依次連接支承段和發(fā)散段,類似傳統(tǒng)主索鞍的鞍槽,與傳統(tǒng)主索鞍相較僅為鞍槽的一端為向外擴(kuò)口的弧形錐面結(jié)構(gòu);由此可見,該技術(shù)限制了鞍體上的發(fā)散段主纜索股的發(fā)散角度,錨碇結(jié)構(gòu)的分布及構(gòu)造要匹配復(fù)合式索鞍的發(fā)散角度,懸索橋的錨跨長度及錨碇結(jié)構(gòu)的布置及構(gòu)造受到限制,從而不利于所建造懸索橋結(jié)構(gòu)輕盈、造型美觀的控制和實(shí)現(xiàn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的技術(shù)目的在于:針對上述懸索橋建造的特殊性和現(xiàn)有索鞍技術(shù)的不足,提供一種集主索鞍支承功能與散索鞍發(fā)散功能為一體、有利于所建造懸索橋橋型實(shí)現(xiàn)緊湊化控制、可靠穩(wěn)定的多功能索鞍。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)其技術(shù)目的所采用的技術(shù)方案是:一種多功能索鞍,包括鞍體,所述鞍體的兩端分別朝向中跨和錨碇、具有中跨端和錨固端,所述鞍體上具有對應(yīng)中跨端的支承段鞍槽、對應(yīng)錨固端的發(fā)散段鞍槽,所述鞍體上的支承段鞍槽和發(fā)散段鞍槽在主纜的延伸方向上平滑過渡,所述鞍體集主索鞍支承功能與散索鞍發(fā)散功能為一體。
作為優(yōu)選方案,所述鞍體的支承段鞍槽的兩側(cè)槽壁為豎向相互平行的立面結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步的,所述鞍體的支承段鞍槽的槽底具有多條繩槽,各繩槽的底面在支承段鞍槽的槽底構(gòu)成臺階面,所述各繩槽的底面在主纜的延伸方向上以曲率半徑定值的規(guī)律變化,呈曲率半徑定值的弧線線型。
作為優(yōu)選方案,所述鞍體的發(fā)散段鞍槽的兩側(cè)槽壁分別為由內(nèi)向外平滑漸變的外擴(kuò)弧面結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步的,所述鞍體的發(fā)散段鞍槽的槽壁由內(nèi)向外以曲率半徑遞減的平滑漸變規(guī)律變化,形成外擴(kuò)弧面結(jié)構(gòu)。再進(jìn)一步的,所述鞍體的發(fā)散段鞍槽的槽底具有多條繩槽,各繩槽的底面在發(fā)散段鞍槽的槽底構(gòu)成臺階面,所述各繩槽的底面在主纜的延伸方向上由內(nèi)而外以曲率半徑遞減的平滑漸變規(guī)律變化,呈曲率半徑遞減的弧線線型。
作為優(yōu)選方案,所述多功能索鞍包括鞍座,所述鞍座固定在懸索橋的對應(yīng)建設(shè)平臺上,所述鞍座以可位移結(jié)構(gòu)支承鞍體。進(jìn)一步的,所述鞍座和鞍體之間的可位移結(jié)構(gòu)為滑動鋼支座結(jié)構(gòu)、不銹鋼-聚四氟乙烯滑動摩擦結(jié)構(gòu)或者滾軸結(jié)構(gòu)。
作為優(yōu)選方案,所述鞍體為整體成型結(jié)構(gòu)或多段組合結(jié)構(gòu)。
作為優(yōu)選方案,所述鞍體為全鑄鋼結(jié)構(gòu)、焊接組合結(jié)構(gòu)或者鑄焊結(jié)合結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明所產(chǎn)生的有益技術(shù)效果是:
1.本發(fā)明不僅集主索鞍支承功能與散索鞍發(fā)散功能為一體,而且其發(fā)散段鞍槽匹配于對應(yīng)的錨固端,使發(fā)散段鞍槽對主纜的索股發(fā)散及轉(zhuǎn)向能夠?qū)?yīng)于錨碇的位置,進(jìn)而使索股轉(zhuǎn)向的角度在平緩中不失大角度調(diào)整、受力清晰,其既能確保所建設(shè)懸索橋的穩(wěn)定性和可靠性,又能合理、有效地減小主纜的延伸長度,有利于對所建造懸索橋的橋型實(shí)現(xiàn)緊湊化控制,特別適宜在懸索橋的邊塔或岸基上固定使用;
2.本發(fā)明的支承段鞍槽結(jié)構(gòu)以對主纜的豎向支承和轉(zhuǎn)向引導(dǎo)為設(shè)計核心,其槽底各繩槽的底面形成了曲率半徑定值的弧線線型,在懸索橋工程中,它能夠?qū)χ锌缍蔚闹骼|形成平緩、穩(wěn)定、可靠地豎向支承和轉(zhuǎn)向引導(dǎo),使主纜能夠形成穩(wěn)定、優(yōu)美、可靠地流線型拋物線,受力穩(wěn)定、清晰,進(jìn)而使主纜的受力最佳化;
3.本發(fā)明的發(fā)散段鞍槽以對主纜的發(fā)散轉(zhuǎn)向引導(dǎo)為設(shè)計核心,其槽底各繩槽的底面形成了曲率半徑遞減弧線線型,在懸索橋工程中,它既能夠?qū)χ骼|形成平緩、穩(wěn)定、可靠地發(fā)散轉(zhuǎn)向引導(dǎo),使主纜能夠形成穩(wěn)定、可靠地流線型發(fā)散,又能夠?qū)χ骼|的發(fā)散長度實(shí)現(xiàn)合理、有效地緊湊控制,有利于對所建造懸索橋的橋型實(shí)現(xiàn)緊湊化控制,進(jìn)而提高施工效率、降低施工難度和成本、保護(hù)周邊環(huán)境,其特別適宜在懸索橋的邊塔或岸基上固定使用。
附圖說明
圖1是本發(fā)明鞍體的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1所示鞍體與一種鞍座的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖1所示鞍體與另一種鞍座的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖3的a-a視圖。
圖5是圖1所示鞍體與又一種鞍座的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是圖5的b-b視圖。
圖7是本發(fā)明鞍體的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是采用現(xiàn)有單一功能索鞍建成的懸索橋的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中代號含義:1—鞍體;11—支承段鞍槽;12—發(fā)散段鞍槽;13—中跨端;14—錨固端;2—鞍座;3—主塔;4—主索鞍;5—主纜;6—吊索;7—橋面;8—散索鞍;9—錨碇;s—邊跨段;m—中跨段。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明為懸索橋成型用的核心受力部件-索鞍,具體是一種集主索鞍支承功能與散索鞍發(fā)散功能為一體的多功能索鞍。下面以多個實(shí)施例分別結(jié)合對應(yīng)的附圖對本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)說明。
實(shí)施例1
參見圖1和圖2所示,本發(fā)明為多功能索鞍,包括鞍體1和鞍座2,二者在對應(yīng)主纜的延伸方向上以可位移結(jié)構(gòu)上、下方向組合在一起。在懸索橋工程中,本發(fā)明布置在懸索橋的邊塔上。
其中,鞍體1以全鑄鋼結(jié)構(gòu)整體成型。在懸索橋工程中,鞍體1對應(yīng)主纜的延伸方向,鞍體1的兩端分別朝向中跨(河流/峽谷中心區(qū)域方向)和錨碇(岸基上的錨固區(qū)方向),即鞍體1具有中跨端13和錨固端14。鞍體1上具有鞍槽,該鞍槽從中跨端13至錨固端14以順序銜接的支承段鞍槽11、過渡段鞍槽和發(fā)散段鞍槽12構(gòu)成;支承段鞍槽11的成型輪廓型線對應(yīng)于中跨端13,在懸索橋工程中用于對主纜進(jìn)行豎向支承和轉(zhuǎn)向;發(fā)散段鞍槽12的成型輪廓型線對應(yīng)于錨固端14,在懸索橋工程中用于對主纜進(jìn)行豎向支承、以及豎向和橫向上的發(fā)散轉(zhuǎn)向;過渡段鞍槽將支承段鞍槽11和發(fā)散段鞍槽12順序平滑過渡銜接,從而鞍體1上的支承段鞍槽11和發(fā)散段鞍槽12在主纜的延伸方向上平滑過渡。前述結(jié)構(gòu)鞍體1集主索鞍支承功能與散索鞍發(fā)散功能為一體。
具體的,鞍體1上的支承段鞍槽11的兩側(cè)槽壁為豎向相互平行的立面結(jié)構(gòu)。支承段鞍槽11的槽底具有多條繩槽,各繩槽的底面在支承段鞍槽11的槽底構(gòu)成臺階面,各繩槽的底面在主纜的延伸方向上以曲率半徑定值的規(guī)律變化,呈曲率半徑定值的弧線線型,即支承段鞍槽11的槽底輪廓型線在主纜的延伸方向上以固定值半徑從過渡段處至中跨端13端面進(jìn)行變化。
鞍體1上的發(fā)散段鞍槽12的兩側(cè)槽壁分別為由內(nèi)向外平滑漸變的外擴(kuò)弧面結(jié)構(gòu),發(fā)散段鞍槽12的槽壁由內(nèi)向外以曲率半徑遞減的平滑漸變規(guī)律變化,即發(fā)散段鞍槽12的每側(cè)槽壁由從內(nèi)而外順序銜接的若干條弧形型線構(gòu)成,發(fā)散段鞍槽12靠近過渡段處的槽壁弧形型線的半徑最大、靠近錨固端14端面處的槽壁弧形型線的半徑最小,前一槽壁弧形型線的末端相切于后一槽壁弧形型線的首端,使發(fā)散段鞍槽12的每側(cè)槽壁由內(nèi)而外形成具有一定外擴(kuò)弧度的錐面結(jié)構(gòu)。鞍體1上的發(fā)散段鞍槽12的槽底具有多條繩槽,各繩槽的底面在發(fā)散段鞍槽12的槽底構(gòu)成臺階面,各繩槽的底面在主纜的延伸方向上由內(nèi)而外以曲率半徑遞減的平滑漸變規(guī)律變化,呈曲率半徑遞減的弧線線型,即發(fā)散段鞍槽12的槽底輪廓型線在主纜的延伸方向上由從內(nèi)(過渡段處)而外(錨固端端面處)順序銜接的若干條弧形型線構(gòu)成,發(fā)散段鞍槽12的槽底靠近過渡段處的槽底弧形型線的半徑最大、靠近錨固端14端面處的槽底弧形型線的半徑最小,前一槽底弧形型線的末端相切于后一槽底弧形型線的首端,使發(fā)散段鞍槽12的槽底由內(nèi)而外形成具有一定外擴(kuò)弧度的錐面結(jié)構(gòu)。
鞍體1上的過渡段鞍槽是將支承段鞍槽11的兩側(cè)槽壁和槽底,按略帶一定弧度變化的方式平滑過渡為發(fā)散段鞍槽12對應(yīng)的兩側(cè)槽壁和槽底,即過渡段鞍槽的每側(cè)槽壁成型型線的一端與支承段鞍槽11的對應(yīng)槽壁型線內(nèi)端相切、另一端與發(fā)散段鞍槽12的對應(yīng)槽壁型線內(nèi)端相切,過渡段鞍槽的槽底成型型線的一端與支承段鞍槽11的槽底型線內(nèi)端相切、另一端與發(fā)散段鞍槽12的槽底型線內(nèi)端相切。
鞍座2為常規(guī)的滾軸式支承結(jié)構(gòu)。鞍座2的底板嵌裝固定在懸索橋的邊塔頂部,即邊塔的頂部形成固定鞍座2的對應(yīng)建設(shè)平臺。鞍座2的支承結(jié)構(gòu)對應(yīng)懸索橋工程中的主纜延伸方向,鞍座2的支承結(jié)構(gòu)具有多組滾軸、滾軸四周具有限位圍板。鞍體1的底板坐落在鞍座2的支承結(jié)構(gòu)上,鞍座2的支承結(jié)構(gòu)以可位移裝配結(jié)構(gòu)支承于鞍體1的底板底面,在懸索橋工程中,使鞍體1能夠跟隨懸索橋工程中的橋面載荷變化而靈活調(diào)整。
實(shí)施例2
參見圖1、圖3和圖4所示,本發(fā)明為多功能索鞍,包括鞍體1和鞍座2,二者在對應(yīng)主纜的延伸方向上以可位移結(jié)構(gòu)上、下方向組合在一起。在懸索橋工程中,本發(fā)明布置在懸索橋的岸基上。
其中,鞍體1以焊接組合結(jié)構(gòu)整體成型。在懸索橋工程中,鞍體1對應(yīng)主纜的延伸方向,鞍體1的兩端分別朝向中跨(河流/峽谷中心區(qū)域方向)和錨碇(岸基上的錨固區(qū)方向),即鞍體1具有中跨端13和錨固端14。鞍體1上具有鞍槽,該鞍槽從中跨端13至錨固端14以順序銜接的支承段鞍槽11、過渡段鞍槽和發(fā)散段鞍槽12構(gòu)成;支承段鞍槽11的成型輪廓型線對應(yīng)于中跨端13,在懸索橋工程中用于對主纜進(jìn)行豎向支承和轉(zhuǎn)向;發(fā)散段鞍槽12的成型輪廓型線對應(yīng)于錨固端14,在懸索橋工程中用于對主纜進(jìn)行豎向支承、以及豎向和橫向上的發(fā)散轉(zhuǎn)向;過渡段鞍槽將支承段鞍槽11和發(fā)散段鞍槽12順序平滑過渡銜接,從而鞍體1上的支承段鞍槽11和發(fā)散段鞍槽12在主纜的延伸方向上平滑過渡。前述結(jié)構(gòu)鞍體1集主索鞍支承功能與散索鞍發(fā)散功能為一體。
具體的,鞍體1上的支承段鞍槽11的兩側(cè)槽壁為豎向相互平行的立面結(jié)構(gòu)。支承段鞍槽11的槽底具有多條繩槽,各繩槽的底面在支承段鞍槽11的槽底構(gòu)成臺階面,各繩槽的底面在主纜的延伸方向上以曲率半徑定值的規(guī)律變化,呈曲率半徑定值的弧線線型,即支承段鞍槽11的槽底輪廓型線在主纜的延伸方向上以固定值半徑從過渡段處至中跨端13端面進(jìn)行變化。
鞍體1上的發(fā)散段鞍槽12的兩側(cè)槽壁分別為由內(nèi)向外平滑漸變的外擴(kuò)弧面結(jié)構(gòu),發(fā)散段鞍槽12的槽壁由內(nèi)向外以曲率半徑遞減的平滑漸變規(guī)律變化,即發(fā)散段鞍槽12的每側(cè)槽壁由從內(nèi)而外順序銜接的若干條弧形型線構(gòu)成,發(fā)散段鞍槽12靠近過渡段處的槽壁弧形型線的半徑最大、靠近錨固端14端面處的槽壁弧形型線的半徑最小,前一槽壁弧形型線的末端相切于后一槽壁弧形型線的首端,使發(fā)散段鞍槽12的每側(cè)槽壁由內(nèi)而外形成具有一定外擴(kuò)弧度的錐面結(jié)構(gòu)。鞍體1上的發(fā)散段鞍槽12的槽底具有多條繩槽,各繩槽的底面在發(fā)散段鞍槽12的槽底構(gòu)成臺階面,各繩槽的底面在主纜的延伸方向上由內(nèi)而外以曲率半徑遞減的平滑漸變規(guī)律變化,呈曲率半徑遞減的弧線線型,即發(fā)散段鞍槽12的槽底輪廓型線在主纜的延伸方向上由從內(nèi)(過渡段處)而外(錨固端端面處)順序銜接的若干條弧形型線構(gòu)成,發(fā)散段鞍槽12的槽底靠近過渡段處的槽底弧形型線的半徑最大、靠近錨固端14端面處的槽底弧形型線的半徑最小,前一槽底弧形型線的末端相切于后一槽底弧形型線的首端,使發(fā)散段鞍槽12的槽底由內(nèi)而外形成具有一定外擴(kuò)弧度的錐面結(jié)構(gòu)。
鞍體1上的過渡段鞍槽是將支承段鞍槽11的兩側(cè)槽壁和槽底,按略帶一定弧度變化的方式平滑過渡為發(fā)散段鞍槽12對應(yīng)的兩側(cè)槽壁和槽底,即過渡段鞍槽的每側(cè)槽壁成型型線的一端與支承段鞍槽11的對應(yīng)槽壁型線內(nèi)端相切、另一端與發(fā)散段鞍槽12的對應(yīng)槽壁型線內(nèi)端相切,過渡段鞍槽的槽底成型型線的一端與支承段鞍槽11的槽底型線內(nèi)端相切、另一端與發(fā)散段鞍槽12的槽底型線內(nèi)端相切。
鞍座2為常規(guī)的滑動鋼支座結(jié)構(gòu)。鞍座2的底板通過錨固螺栓固定在懸索橋的岸基上,即岸基形成固定鞍座2的對應(yīng)建設(shè)平臺。鞍座2的支承結(jié)構(gòu)對應(yīng)懸索橋工程中的主纜延伸方向,鞍座2的支承結(jié)構(gòu)具有擺動支承座、擺動支承座的四周具有限位圍板。鞍體1的底板坐落在鞍座2的支承結(jié)構(gòu)上,鞍座2的支承結(jié)構(gòu)以可位移裝配結(jié)構(gòu)支承于鞍體1的底板底面,在懸索橋工程中,使鞍體1能夠跟隨懸索橋工程中的橋面載荷變化而靈活調(diào)整。
實(shí)施例3
參見圖1、圖5和圖6所示,本發(fā)明為多功能索鞍,包括鞍體1和鞍座2,二者在對應(yīng)主纜的延伸方向上以可位移結(jié)構(gòu)上、下方向組合在一起。在懸索橋工程中,本發(fā)明布置在懸索橋的岸基上。
其中,鞍體1以鑄焊結(jié)合結(jié)構(gòu)整體成型。在懸索橋工程中,鞍體1對應(yīng)主纜的延伸方向,鞍體1的兩端分別朝向中跨(河流/峽谷中心區(qū)域方向)和錨碇(岸基上的錨固區(qū)方向),即鞍體1具有中跨端13和錨固端14。鞍體1上具有鞍槽,該鞍槽從中跨端13至錨固端14以順序銜接的支承段鞍槽11、過渡段鞍槽和發(fā)散段鞍槽12構(gòu)成;支承段鞍槽11的成型輪廓型線對應(yīng)于中跨端13,在懸索橋工程中用于對主纜進(jìn)行豎向支承和轉(zhuǎn)向;發(fā)散段鞍槽12的成型輪廓型線對應(yīng)于錨固端14,在懸索橋工程中用于對主纜進(jìn)行豎向支承、以及豎向和橫向上的發(fā)散轉(zhuǎn)向;過渡段鞍槽將支承段鞍槽11和發(fā)散段鞍槽12順序平滑過渡銜接,從而鞍體1上的支承段鞍槽11和發(fā)散段鞍槽12在主纜的延伸方向上平滑過渡。前述結(jié)構(gòu)鞍體1集主索鞍支承功能與散索鞍發(fā)散功能為一體。
具體的,鞍體1上的支承段鞍槽11的兩側(cè)槽壁為豎向相互平行的立面結(jié)構(gòu)。支承段鞍槽11的槽底具有多條繩槽,各繩槽的底面在支承段鞍槽11的槽底構(gòu)成臺階面,各繩槽的底面在主纜的延伸方向上以曲率半徑定值的規(guī)律變化,呈曲率半徑定值的弧線線型,即支承段鞍槽11的槽底輪廓型線在主纜的延伸方向上以固定值半徑從過渡段處至中跨端13端面進(jìn)行變化。
鞍體1上的發(fā)散段鞍槽12的兩側(cè)槽壁分別為由內(nèi)向外平滑漸變的外擴(kuò)弧面結(jié)構(gòu),發(fā)散段鞍槽12的槽壁由內(nèi)向外以曲率半徑遞減的平滑漸變規(guī)律變化,即發(fā)散段鞍槽12的每側(cè)槽壁由從內(nèi)而外順序銜接的若干條弧形型線構(gòu)成,發(fā)散段鞍槽12靠近過渡段處的槽壁弧形型線的半徑最大、靠近錨固端14端面處的槽壁弧形型線的半徑最小,前一槽壁弧形型線的末端相切于后一槽壁弧形型線的首端,使發(fā)散段鞍槽12的每側(cè)槽壁由內(nèi)而外形成具有一定外擴(kuò)弧度的錐面結(jié)構(gòu)。鞍體1上的發(fā)散段鞍槽12的槽底具有多條繩槽,各繩槽的底面在發(fā)散段鞍槽12的槽底構(gòu)成臺階面,各繩槽的底面在主纜的延伸方向上由內(nèi)而外以曲率半徑遞減的平滑漸變規(guī)律變化,呈曲率半徑遞減的弧線線型,即發(fā)散段鞍槽12的槽底輪廓型線在主纜的延伸方向上由從內(nèi)(過渡段處)而外(錨固端端面處)順序銜接的若干條弧形型線構(gòu)成,發(fā)散段鞍槽12的槽底靠近過渡段處的槽底弧形型線的半徑最大、靠近錨固端14端面處的槽底弧形型線的半徑最小,前一槽底弧形型線的末端相切于后一槽底弧形型線的首端,使發(fā)散段鞍槽12的槽底由內(nèi)而外形成具有一定外擴(kuò)弧度的錐面結(jié)構(gòu)。
鞍體1上的過渡段鞍槽是將支承段鞍槽11的兩側(cè)槽壁和槽底,按略帶一定弧度變化的方式平滑過渡為發(fā)散段鞍槽12對應(yīng)的兩側(cè)槽壁和槽底,即過渡段鞍槽的每側(cè)槽壁成型型線的一端與支承段鞍槽11的對應(yīng)槽壁型線內(nèi)端相切、另一端與發(fā)散段鞍槽12的對應(yīng)槽壁型線內(nèi)端相切,過渡段鞍槽的槽底成型型線的一端與支承段鞍槽11的槽底型線內(nèi)端相切、另一端與發(fā)散段鞍槽12的槽底型線內(nèi)端相切。
鞍座2為常規(guī)的不銹鋼-聚四氟乙烯滑動摩擦結(jié)構(gòu)。鞍座2的底板通過錨固螺栓固定在懸索橋的岸基上,即岸基形成固定鞍座2的對應(yīng)建設(shè)平臺。鞍座2的支承結(jié)構(gòu)對應(yīng)懸索橋工程中的主纜延伸方向,鞍座2的支承結(jié)構(gòu)主要由具有若干柵格的板體和嵌裝于柵格中的聚四氟乙烯墊組成,柵格板體的四周具有限位圍板。鞍體1的底板為底面平整、光滑的不銹鋼鋼板;鞍體1通過不銹鋼板坐落在鞍座2的支承結(jié)構(gòu)上,鞍座2的支承結(jié)構(gòu)以可位移裝配結(jié)構(gòu)支承于鞍體1的底板底面,在懸索橋工程中,使鞍體1能夠跟隨懸索橋工程中的橋面載荷變化而靈活調(diào)整。
實(shí)施例4
本實(shí)施例的其它內(nèi)容與實(shí)施例3相同,不同之處在于:鞍座上的支承結(jié)構(gòu)主要由頂面平整、光滑的不銹鋼鋼板組成,不銹鋼板的四周具有限位圍板;鞍體的底板主要由底面具有若干柵格的板體和嵌裝于柵格中的聚四氟乙烯墊組成;鞍體通過底板底面的聚四氟乙烯墊坐落在鞍座的支承結(jié)構(gòu)-不銹鋼板上。
實(shí)施例5
參見圖7所示,本發(fā)明為多功能索鞍,包括鞍體1和鞍座,二者在對應(yīng)主纜的延伸方向上以可位移結(jié)構(gòu)上、下方向組合在一起。在懸索橋工程中,本發(fā)明布置在懸索橋的邊塔上。
其中,鞍體1以鑄焊結(jié)合結(jié)構(gòu)分體成型,即鞍體1在對應(yīng)主纜的延伸方向上分成左、右兩段,每段為鑄焊結(jié)合結(jié)構(gòu)成型,左、右兩段以螺栓鎖合的方式對接成整體。
在懸索橋工程中,整體的鞍體1對應(yīng)主纜的延伸方向,鞍體1的兩端分別朝向中跨(河流/峽谷中心區(qū)域方向)和錨碇(岸基上的錨固區(qū)方向),即整體的鞍體1具有中跨端13和錨固端14。整體的鞍體1上具有鞍槽,該鞍槽從中跨端13至錨固端14以順序銜接的支承段鞍槽11、過渡段鞍槽和發(fā)散段鞍槽12構(gòu)成;支承段鞍槽11的成型輪廓型線對應(yīng)于中跨端13,在懸索橋工程中用于對主纜進(jìn)行豎向支承和轉(zhuǎn)向;發(fā)散段鞍槽12的成型輪廓型線對應(yīng)于錨固端14,在懸索橋工程中用于對主纜進(jìn)行豎向支承、以及豎向和橫向上的發(fā)散轉(zhuǎn)向;過渡段鞍槽將支承段鞍槽11和發(fā)散段鞍槽12順序平滑過渡銜接,從而鞍體1上的支承段鞍槽11和發(fā)散段鞍槽12在主纜的延伸方向上平滑過渡。前述結(jié)構(gòu)鞍體1集主索鞍支承功能與散索鞍發(fā)散功能為一體。
具體的,鞍體1上的支承段鞍槽11的兩側(cè)槽壁為豎向相互平行的立面結(jié)構(gòu)。支承段鞍槽11的槽底具有多條繩槽,各繩槽的底面在支承段鞍槽11的槽底構(gòu)成臺階面,各繩槽的底面在主纜的延伸方向上以曲率半徑定值的規(guī)律變化,呈曲率半徑定值的弧線線型,即支承段鞍槽11的槽底輪廓型線在主纜的延伸方向上以固定值半徑從過渡段處至中跨端13端面進(jìn)行變化。
鞍體1上的發(fā)散段鞍槽12的兩側(cè)槽壁分別為由內(nèi)向外平滑漸變的外擴(kuò)弧面結(jié)構(gòu),發(fā)散段鞍槽12的槽壁由內(nèi)向外以曲率半徑遞減的平滑漸變規(guī)律變化,即發(fā)散段鞍槽12的每側(cè)槽壁由從內(nèi)而外順序銜接的若干條弧形型線構(gòu)成,發(fā)散段鞍槽12靠近過渡段處的槽壁弧形型線的半徑最大、靠近錨固端14端面處的槽壁弧形型線的半徑最小,前一槽壁弧形型線的末端相切于后一槽壁弧形型線的首端,使發(fā)散段鞍槽12的每側(cè)槽壁由內(nèi)而外形成具有一定外擴(kuò)弧度的錐面結(jié)構(gòu)。鞍體1上的發(fā)散段鞍槽12的槽底具有多條繩槽,各繩槽的底面在發(fā)散段鞍槽12的槽底構(gòu)成臺階面,各繩槽的底面在主纜的延伸方向上由內(nèi)而外以曲率半徑遞減的平滑漸變規(guī)律變化,呈曲率半徑遞減的弧線線型,即發(fā)散段鞍槽12的槽底輪廓型線在主纜的延伸方向上由從內(nèi)(過渡段處)而外(錨固端端面處)順序銜接的若干條弧形型線構(gòu)成,發(fā)散段鞍槽12的槽底靠近過渡段處的槽底弧形型線的半徑最大、靠近錨固端14端面處的槽底弧形型線的半徑最小,前一槽底弧形型線的末端相切于后一槽底弧形型線的首端,使發(fā)散段鞍槽12的槽底由內(nèi)而外形成具有一定外擴(kuò)弧度的錐面結(jié)構(gòu)。
鞍體1上的過渡段鞍槽是將支承段鞍槽11的兩側(cè)槽壁和槽底,按略帶一定弧度變化的方式平滑過渡為發(fā)散段鞍槽12對應(yīng)的兩側(cè)槽壁和槽底,即過渡段鞍槽的每側(cè)槽壁成型型線的一端與支承段鞍槽11的對應(yīng)槽壁型線內(nèi)端相切、另一端與發(fā)散段鞍槽12的對應(yīng)槽壁型線內(nèi)端相切,過渡段鞍槽的槽底成型型線的一端與支承段鞍槽11的槽底型線內(nèi)端相切、另一端與發(fā)散段鞍槽12的槽底型線內(nèi)端相切。
鞍座為常規(guī)的滾軸式支承結(jié)構(gòu)。鞍座的底板嵌裝固定在懸索橋的邊塔頂部,即邊塔的頂部形成固定鞍座的對應(yīng)建設(shè)平臺。鞍座的支承結(jié)構(gòu)對應(yīng)懸索橋工程中的主纜延伸方向,鞍座的支承結(jié)構(gòu)具有多組滾軸、滾軸四周具有限位圍板。鞍體的底板坐落在鞍座的支承結(jié)構(gòu)上,鞍座的支承結(jié)構(gòu)以可位移裝配結(jié)構(gòu)支承于鞍體的底板底面,在懸索橋工程中,使鞍體能夠跟隨懸索橋工程中的橋面載荷變化而靈活調(diào)整。
實(shí)施例6
本實(shí)施例的其它內(nèi)容與實(shí)施例5相同,不同之處在于:鞍體以焊接組合結(jié)構(gòu)分體成型,即鞍體在對應(yīng)主纜的延伸方向上分成左、中、右三段,每段為焊接組合結(jié)構(gòu)成型,左、中、右三段以螺栓鎖合的方式對接成整體。
以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明,而非對其限制;盡管參照上述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:本發(fā)明依然可以對上述各實(shí)施例中的具體技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換,而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明的精神和范圍。