橋梁剛性拉力擺的制作方法
【專利摘要】橋梁剛性拉力擺，以有效地解決橋梁負反力問題，且能適應梁端的縱橋向位移變化，在橋梁的設計壽命內(nèi)無需更換。包括固定設置在梁體縱向端部的上拉板、固定設置在橋梁墩臺部的錨固裝置，以及穿過頂帽和墩柱的鋼眼桿，鋼眼桿的上端、下端分別通過銷軸與上拉板、下拉板鉸接，鋼眼桿的下部與錨固裝置固定連接。
【專利說明】
橋梁剛性拉力擺
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及橋梁，特別涉及一種橋梁剛性拉力擺，能夠有效地解決橋梁負反力問題，并且基本不約束正常使用狀態(tài)的橋梁縱向位移，在橋梁的設計壽命內(nèi)無需更換。
【背景技術】
[0002]隨著我們國家橋梁建設的快速發(fā)展，越來越多的大跨度橋梁得以建造，受橋梁結構形式及孔跨布置的限制，在橋梁設計中支座的負反力問題日漸突出。
[0003]目前對于中小跨度橋梁，支座負反力較小，通?？梢圆捎迷O置拉力支座來解決，如球形鋼支座、盆式和板式橡膠支座均可以用作拉力支座，板式橡膠拉壓支座用于拉力較小的橋梁，對反力較大的橋梁則用球形抗拉鋼支座或盆式拉力支座更適。但當負反力較大時，拉力支座設計困難、經(jīng)濟性差。
[0004]對于中大跨度橋梁，當其支座負反力較大，可以采用配重方式來解決負反力問題。而對于一些大跨度橋梁，其支座負反力很大，若采用常規(guī)壓重方式會導致壓重區(qū)過長，結構構造復雜，經(jīng)濟性差，而且在以后的運營過程中壓重區(qū)的桿件養(yǎng)護非常困難。而且在地震烈度較高的區(qū)域，過多的壓重會增大地震力，給結構設計帶來巨大困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種橋梁剛性拉力擺，以有效地解決橋梁負反力問題，且能適應梁端的縱橋向位移變化，在橋梁的設計壽命內(nèi)無需更換。
[0006]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案如下:
[0007]本發(fā)明的橋梁剛性拉力擺，其特征是:包括固定設置在梁體縱向端部的上拉板、固定設置在橋梁墩臺部的錨固裝置，以及穿過頂帽和墩柱的鋼眼桿，鋼眼桿的上端、下端分別通過銷軸與上拉板、下拉板鉸接，鋼眼桿的下部與錨固裝置固定連接。
[0008]本發(fā)明的有益效果是，結構具有創(chuàng)新性，能將梁端負反力通過剛性拉力擺傳遞至墩臺基礎，同時通過銷軸和鋼眼桿的轉(zhuǎn)動功能來適應梁端的縱橋向位移變化;其構造簡單，受力明確，便于安裝，維養(yǎng)方便，，在橋梁的設計壽命內(nèi)無需更換，節(jié)省材料用量。
【附圖說明】
[0009]本說明書包括如下兩幅附圖:
[0010]圖1是本發(fā)明橋梁剛性拉力擺的安裝方式示意圖；
[0011 ]圖2是本發(fā)明橋梁剛性拉力擺的結構示意圖；
[0012]圖中示出構件和對應的標記:梁體10、上拉板20、銷軸21、鋼眼桿22、下拉板23、錨固裝置24、橋梁墩臺30。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0014]參照圖1和圖2，本發(fā)明的橋梁剛性拉力擺包括固定設置在梁體10縱向端部的上拉板20和固定設置在橋梁墩臺30部的錨固裝置24，以及穿過頂帽和墩柱的鋼眼桿22。鋼眼桿22的上端、下端分別通過銷軸21與上拉板20、下拉板23鉸接，鋼眼桿22的下部與錨固裝置24
固定連接。
[0015]參照圖1，上拉板21與梁體10通過焊接方式進行連接，下拉板24通過錨固裝置25與橋梁墩臺30連接。當梁端出現(xiàn)向上的反力時，剛性拉力擺裝置能將所承受的拉力傳遞至橋梁墩臺30。當梁體10產(chǎn)生縱向位移時，剛性拉力擺可以通過連接于銷軸21的眼桿22、上拉板20及下拉板23的自由轉(zhuǎn)動來適應梁體10的縱向位移。
[0016]與常規(guī)斜拉橋結構體系相比較，本發(fā)明可以較好的解決其邊支座的負反力問題，通過該橋梁剛性拉力擺裝置，能夠有效的將支座處拉力傳遞至墩臺基礎，并且可以通過銷軸的轉(zhuǎn)動來適應正常使用狀態(tài)下橋梁的縱向位移，在橋梁的壽命周期內(nèi)無需更換，其構造合理，安全可靠，維養(yǎng)方便，能節(jié)約大量材料，經(jīng)濟性好。
[0017]本
【申請人】成功地將本發(fā)明的技術方案運用于鄭州市農(nóng)業(yè)路快速通道工程鄭北大橋的設計中。鄭北大橋為雙向十車道公路斜拉橋，大橋跨越鄭州北編組站，斜交角度88°，采用跨度221+221m的獨塔鋼-砼結合梁斜拉橋，橋?qū)?3.0m，主梁采用鋼-混組合梁體系，橋塔為鋼筋混凝土 H型橋塔，基礎采用鉆孔灌注粧。
[0018]主梁采用鋼-混結合梁，橋面寬43米，雙向10車道。斜拉橋主塔采用鋼筋混凝土H型索塔，塔高150m，其中橋面以上塔高約118.5m，橋面以下塔高約31.5m，主塔塔頂寬56m，塔底寬60m。斜拉索采用鍍鋅平行鋼絲斜拉索，橋面處斜拉索設外置式阻尼器。
[0019]斜拉橋主梁為鋼梁與混凝土板共同受力的結合梁，用剪力釘將兩者結合。結合梁斜拉索錨固處高2.6m，跨中高3.5m，橋面混凝土板厚26cm。鋼主梁截面為箱型截面，橫橋向兩個鋼主梁的中心間距37.5m，全橋共設有113片橫梁，順橋向間距為4m，采用焊接工字形截面，標準橫梁頂板截面尺寸為700 X 24mm，底板截面尺寸為700 X 32mm(靠近主縱梁500 X24mm)，腹板截面尺寸為(2600?3184) X 16mm，中跨橋面板分為預制部分和現(xiàn)饒部分，預制部分采用C60混凝土，現(xiàn)澆部分采用C60微膨脹混凝土。橋面板采用縱向預應力體系，全橋設置8根Φ S15.2-12通長鋼絞線，另外在靠近交接墩133m范圍內(nèi)的橋面混凝土板中設置40根OS15.2-12預應力鋼絞線。
[0020]為消除交接墩負反力，采用交接墩附近混凝土壓重和設置拉力擺相結合的方式。壓重區(qū)位于交接墩墩頂附近橫梁間，順橋向12m范圍內(nèi)壓重293.5kN/m，單塊壓重塊27.95kN，一個邊跨布置126塊，全橋共計252塊，總重7043.4kN。橫梁和壓重小縱梁形成“井”字網(wǎng)格，放置壓重混凝土塊。
[0021]拉力擺采用Q500qE鋼材，拉力擺頂端連接兩塊32mm厚板鋼板，中間鋼眼桿采用一塊50mm厚鋼板，下錨固采用兩塊32mm厚鋼板，拉力擺嵌固在交接墩墩柱橫隔板內(nèi)。
[0022]該橋采用本發(fā)明的新式結構體系，與常規(guī)斜拉橋結構體系相比，可以較好的解決其邊支座的負反力問題及橫向地震作用過大的問題。通常情況下常采用混凝土壓重塊來消除邊支座負反力，但是壓重塊會增大橫向地震作用，對邊墩抗震不利。
[0023]采用本發(fā)明后橋梁整體豎向剛度增大3.6%、豎向靜活載作用下橋塔塔底縱向彎矩減小3.9%、斜拉索疲勞應力幅減小1.1%、最大索力減小15.4%、梁端壓重混凝土塊減少900 噸。
[0024]綜上所述，采用本發(fā)明的新式結構體，能有效提高結構整體豎向剛度，改善結構受力性能，減小地震作用從而減小交接墩尺寸，并能實現(xiàn)經(jīng)濟和受力性能綜合最佳的高度統(tǒng)
O
[0025]以上所述只是用圖解說明本發(fā)明橋梁剛性拉力擺的一些原理，并非是要將本發(fā)明局限在所示和所述的具體結構和適用范圍內(nèi)，故凡是所有可能被利用的相應修改以及等同物，均屬于本發(fā)明所申請的專利范圍。
【主權項】
1.橋梁剛性拉力擺，其特征是:包括固定設置在梁體(10)縱向端部的上拉板(20)、固定設置在橋梁墩臺(30)部的錨固裝置(24)，以及穿過頂帽和墩柱的鋼眼桿(22)，鋼眼桿(22)的上端、下端分別通過銷軸(21)與上拉板(20)、下拉板(23)鉸接，鋼眼桿(22)的下部與錨固裝置(24)固定連接。
【文檔編號】E01D19/00GK106065562SQ201610525533
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年7月6日
【發(fā)明人】王應良, 許佑頂, 戴曉春, 張海文, 何庭國, 游勵暉, 劉偉, 張家春
【申請人】中鐵二院工程集團有限責任公司