[发明专利]铁路钢桁梁斜拉桥整体复合式索梁锚固结构

说明书

技术领域

本发明涉及铁路钢桁梁斜拉桥，特别涉及运用于铁路钢桁梁斜拉桥的 索梁锚固结构。

背景技术

随着桥梁建设技术的进步，斜拉桥得到迅速发展，越来越来多的大跨 度斜拉桥得到了设计建造。对大跨度斜拉桥为了减轻结构重量、提高结构 的强度，主梁一般采用钢结构。而斜拉索与钢梁之间的锚固连接处理是设 计的关键问题之一。索梁锚固结构是一个局部应力大、传力复杂的区域， 它要将从斜拉索传递来的巨大索力分散到主梁截面。设计时应尽量使力线 流畅，避免出现过大的应力集中现象，否则，在长期动载和静载作用下， 可能出现疲劳或强度破坏。

大跨度斜拉桥主梁多采用钢箱梁结构。目前，大跨度钢箱梁斜拉桥中 常见的索梁锚固结构主要有以下4种：

1、锚箱式索梁锚固结构。该锚固结构设置锚固梁(块)，将锚固梁(块) 用焊接或高强螺栓与主梁连接，斜拉索锚固在锚固梁(块)上；也有将主 梁外仲出牛腿作为锚固梁。由于锚固梁(块)在多个方向需要补强，在设 计时一般做成锚箱。日本的六甲大桥、柜石岛大桥、多多罗大桥、我国南 京长江一桥等都采用了这种锚固结构。该锚固结构存在的主要不足是，连 接腹板位于锚箱底板外侧的区域上容易产生严重的应力集中。

2、耳板式索梁锚固结构。由主梁的腹板向上伸出一块耳板，斜拉索 通过铰或钢管锚固在耳板上，索力直接由耳板传给主梁的腹板。法国的诺 曼底大桥采用的即是这种锚固结构。该锚固结构中，由于销轴对销孔壁的 挤压，在孔壁形成了巨大的局部压力，可能导致局部受压失稳或材料屈服， 且由于耳板在销孔附近极大的局部应力要求使用具有很高屈服强度的特 殊钢材。

3、锚管式索梁锚固结构。是在主梁或纵梁的腹板上安装一根钢管， 斜拉索锚固于钢管，索力通过钢管传递给主梁或纵梁的腹板。日本的名港 西大桥、生口大桥以及我国的广东汕头宕石大桥均采用了这种锚固结构。 该锚固结构存在的主要不足是，主梁腹板和锚管在接触挤压处容易出现较 大的应力集中。

4、锚拉板索梁锚固结构。该锚固结构是将钢板作为锚拉板，锚拉板 由上、中、下二部分组成：锚拉板上部开槽，槽口内侧焊于锚管外侧，斜 拉索穿过锚管并用锚具锚固在锚管底部；锚拉板下部直接用焊缝与主梁上 翼板焊接；锚拉板中部除了满足安装锚具的空间需要之外，还需连接上、 下两部分。为了补偿开槽部分对锚拉板截面的削弱，以及增强其横向刚度 与整体性，锚拉板的两侧焊接加劲板。另外，为确保索力均匀地传给主梁， 与锚拉板连接区域的主梁上翼板加厚，钢主梁腹板增设加劲板。采用这种 锚固结构的有加拿大的安纳西斯桥和我国福建青州闽江大桥与湛江海湾 大桥。该锚固结构存在的主要不足是，锚拉板在焊缝附近出现较为严重的 应力集中，且容易在焊缝根部较早出现塑性区。

另外，上述索梁锚固结构均用于钢箱梁，而对于钢桁梁斜拉桥，上述 锚固结构将会有更大局限性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种铁路钢桁梁斜拉桥整体复合 式索梁锚固结构，可将索力均匀地传递给主桁结构，具有良好的整体性， 而且焊缝等关键部位不产生较大的应力集中现象，提高结构的抗疲劳性 能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明铁路钢桁梁斜拉 桥整体复合式索梁锚固结构，其特征是：它包括由主桁上弦两侧节点板直 接向上延伸形成一对整体锚拉板，以及设置在该对整体锚拉板上部之间且 与之固定连接的钢锚箱；钢锚箱内固定设置有供斜拉索穿过的钢套管，钢 套管的斜拉索轴线与主桁节点中心线、上弦系统线、斜腹杆系统线交汇。

本发明的有益效果是，由整体式锚拉板与钢锚箱复合构成索梁锚固结 构，整体式锚拉板与主桁上弦节点板融为一体，具有良好的整体性，有效 地克服了现有各种索梁锚固结构的缺点，并避免了板件连接过程中产生的 缺陷问题，同时也方便工程制作；钢锚箱、整体式锚拉板及主桁上弦杆三 者之间紧密结合、布置紧凑，减少了锚拉板的长度和连接用的螺栓或焊缝 的材料，焊缝等关键部位不产生较大的应力集中现象，提高结构的抗疲劳 性能；斜拉索锚头位置相对较低，便于后期对斜拉索锚头及锚固结构的检 查维护；斜拉索轴线与主桁节点中心线、上弦系统线、斜腹杆系统线交汇， 传力过程明确，传力途径简短；钢锚箱内部完全封闭，很好地解决了钢锚 箱内部的防腐问题。

附图说明

本说明书包括如下五幅附图：

图1是本发明整体复合式索梁锚固结构和结构示意图；