[实用新型]大跨度斜拉桥索梁锚固构造

说明书

技术领域

本实用新型涉及铁路斜拉桥，特别涉及一种大跨度斜拉桥索梁锚固构造。

背景技术

随着桥梁建设技术进步，斜拉桥的发展特别迅速，无论是公路还是铁路，越来越多的大跨度斜拉桥得已成功运用，特别是在铁路桥梁里面，钢桁梁拉桥有其独特的优势，应用较为广泛。斜拉索与钢桁梁之间的锚固连接处理是设计的关键问题之一。索梁锚固就够是局部应力大的区域，将拉索传递来的索力分散到钢桁梁杆件当中。设计应尽量使得传力流畅，避免出现过大的应力集中显现，否则在动载或静载的作用下可能出现疲劳或者强度破坏。

钢桁梁或者钢箱斜拉桥当中，常见的索梁锚固结构有以下6种形式：

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)用焊缝或者高强螺栓与主梁连接，斜拉索锚固在锚固梁(块)上，也有将主梁外挑作为锚固梁。由于该部件在多个方向需要补强，在设计时一般做成锚箱。国外的六甲、柜石岛大桥都采用了这种锚固结构，主要存在的问题在于连接腹板位于锚箱底板外侧的区域上，容易产生较为严重的应力集中，对抗疲劳设计不利。

2.耳板式索梁锚固结构。由主梁的腹板向上伸出一块耳板，谢娜说通过铰或钢管锚固在耳板上，索力直接由耳板传递给主梁腹板。法国的诺曼底大桥采用的是这种锚固结构，该锚固结构当中，由于销轴对销孔壁的不均匀挤压，在孔壁会形成巨大的局部压应力，可能导致局部受压失稳或者材料屈服，由于耳板在销孔附件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，斜拉索锚固在钢管上，索力通过钢管传递给主梁或纵梁的腹板。日本的名港西大桥以及汕头宕石大桥采用了这种结构。该锚固结构存在的主要不足是：主梁腹板和锚管在挤压接触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、下三部分组成：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，还需要连接上、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连接整体性，锚拉板的两侧焊接加劲板。另外，为确保索力均匀地传递给主梁，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由安纳西斯大桥和青州闽江大桥。该锚固结构存在的主要不足是，锚拉板在焊缝附件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域。

5.钢桁梁整体复合式索梁锚固结构。该锚固结构由主桁上弦两侧节点板之间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。该锚固形式将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，该锚固形式在渝利铁路韩家沱大桥等桥梁上得到了应用。

6.钢桁梁节点穿心式索梁锚固结构。该锚固形式充分利用钢桁梁节点的特点，将拉索穿过节点区域的杆件的上翼缘板和下翼缘板，直接锚固在节点无斜向腹杆侧。该锚固形式利用了节点整体性，传力性能良好，在武汉天兴洲大桥上得到了应用。该锚固形式的缺点在于需要调整斜向腹杆的方向，同时穿管结构削弱了主桁杆件断面，在节点区域受力特别大。

随着桥梁跨度加大和荷载增加，斜拉桥的单点锚固索力越来越大，上述六种索梁锚固形式并不能解决工程上面临的实际问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种大跨度斜拉桥索梁锚固构造，以有效提高单点锚固索力，适应桥梁跨度加大和荷载增加的需要。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本实用新型的大跨度斜拉桥索梁锚固构造，包括主桁上弦两侧节点板，其特征是：所述主桁上弦两侧节点板的上部向上延伸形成左侧锚拉板、右侧锚拉板，左侧锚拉板与右侧锚拉板之间焊接连接封闭π形套管钢锚箱；所述封闭π形套管钢锚箱具有平行穿过的左侧钢套管、右侧钢套管，左侧钢套管、右侧钢套管横向对称于封闭π形套管钢锚箱；拉索系统线与上弦系统线、斜腹杆系统线、竖腹杆系统线交汇。