[发明专利]桥梁钢主梁剪压承载式锚拉板结构

说明书

技术领域

本发明属于桥梁结构技术领域，具体涉及一种桥梁钢主梁剪压承载式锚拉板结构。

背景技术

钢梁斜拉桥的斜拉索与钢梁连接结构即索梁锚固结构，其作为直接承受和传递斜拉索索力的结构，是斜拉桥最为关键且受力最复杂的区域之一。

目前，锚拉板类的索梁锚固结构示意图如图1所示，主要由锚拉板1、锚拉管4和锚垫板5及其两侧的加劲板9构成，其与钢主梁之间的锚固方法一般有两种做法，一种是将锚拉板1直接与钢主梁的桥面板14焊接(与纵腹板13中心对齐)，二是锚拉板1穿过桥面板14，使其直接与纵腹板13相连，这两种做法斜拉索的索力都是通过锚拉板1传给主梁的纵腹板13和桥面板14。但这种索力直接由锚拉板结构传递给纵腹板的单一传力方式，纵腹板和锚拉板的受力均较大，特别是锚拉板与桥面板焊接处、锚拉板与锚拉管焊缝处以及锚拉板开孔的上圆角处均容易出现应力集中、局部变形、疲劳裂纹等问题。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种受力安全、传力可靠、抗疲劳性能优越的桥梁钢主梁剪压承载式锚拉板结构。

本发明采用的技术方案是：一种桥梁钢主梁剪压承载式锚拉板结构，包括设置在钢主梁顶部的锚拉板，所述锚拉板上部开有上端窄下端宽的槽口，所述槽口上部内嵌锚拉管，所述锚拉管顶部焊接上档板、底部焊接锚垫板，所述上档板和锚垫板平行且均垂直于锚拉管中轴线，所述上档板上面设有上套筒，所述上套筒与所述锚拉管同轴，所述锚拉管外表面位于槽口下端的部位焊接有承压板，所述承压板与锚垫板间隔一定距离且相互平行。

进一步地，所述锚拉板包括上锚拉板和下锚拉板，所述上锚拉板与下锚拉板之间的拼接焊缝垂直于锚拉管中轴线，所述下锚拉板与钢主梁的纵腹板为一体结构。

进一步地，所述上锚拉板与下锚拉板的连接部位设有板状的加劲肋，所述加劲肋垂直于上锚拉板和下锚拉板，所述加劲肋沿锚拉管中轴线方向设置，加劲肋顶部与承压板下表面焊接。

进一步地，所述上锚拉板下部表面设有补强板，所述补强板贴合上锚拉板焊接，所述补强板底边与承压板上表面焊接。

进一步地，所述下锚拉板与纵腹板衔接部位的两侧边缘轮廓为圆滑的弧形过渡曲线。将纵腹板与下锚拉板的连接部位的两侧边缘打磨均匀，形成圆滑的弧形过渡曲线，可大大降低由于连接焊缝应力集中及截面发生变化的应力突变现象，实现应力平顺传递。

进一步地，所述拼接焊缝位于槽口下端部位，将锚拉板分为两块上锚拉板和一块下锚拉板，所述两块上锚拉板分别与所述下锚拉板之间通过熔透焊接连接，所述两块上锚拉板之间形成所述槽口。

进一步地，所述两块上锚拉板与下锚拉板共面。

进一步地，所述锚拉管外壁熔透焊接在两块上锚拉板之间的槽口内壁上。这种连接方式可将斜拉索的索力由锚拉管更好地传递到锚拉板上，从而实现索力良好传递的目的。

进一步地，所述锚拉管外壁设有多个加劲板，所述加劲板垂直于锚拉管外壁，加劲板沿锚拉管中轴线方向设置，所述多个加劲板在锚拉管外壁沿其圆周方向均匀布置，所述加劲板顶部与上档板下表面连接。

进一步地，所述槽口上端边缘与下端边缘之间的衔接部位为与槽口下端边缘相切的圆弧段，所述圆弧段半径为50mm-125mm。

进一步地，所述承压板的上表面与圆弧段上端点之间的距离为100-150mm。

进一步地，所述锚垫板的上表面与圆弧段上端点之间的距离为150-350mm。

更进一步地，所述承压板的厚度为30-60mm。

本发明通过在锚拉管下端设置平行并距离锚垫板适当距离的承压板，来增加结构的传力途径或方式。其主要传力方式为：通过斜拉索锚具将索力以面荷载施加于锚垫板，锚垫板以端面承压形式将索力传递到锚拉管，锚拉管再通过其与锚拉板间熔透焊缝的受剪将一部分索力传递至锚拉板；剩余索力通过锚拉管与承压板间熔透焊缝传递给承压板，承压板再将该部分索力通过其与锚拉板间熔透焊缝的受剪传递至锚拉板，进而索力被传递到纵腹板并扩散到整个钢主梁，表现为剪压承载式特点。这种剪压承载式传力方式，显著提高了钢主梁的索梁锚固结构的受力安全性、传力可靠性和抗疲劳性，很好克服了目前常用索梁锚固结构的应力集中、局部应力和疲劳应力幅过大甚至超限的问题。