[发明专利]多塔悬索桥主缆索股布置结构

说明书

本发明公开了一种多塔悬索桥主缆索股布置结构，包括设有承缆槽的索鞍、布置在承缆槽内的索股和隔板，所述索股在承缆槽内布置结构的截面为菱形结构，所述承缆槽的槽型结构与索股的布置结构相吻合，该菱形结构中较长对角线作为索股在承缆槽内布置结构的中央列索股。本发明提高了索鞍抗滑移安全性，由此提高了悬索桥中主塔的刚性。

技术领域

本发明涉及悬索桥技术领域，具体而言，涉及一种多塔悬索桥主缆索股布置结构。

背景技术

多塔悬索桥在跨越宽阔水域时极具竞争优势，但由于中主塔缺少边缆的有效约束，导致多塔悬索桥的整体刚度较弱，而较高的整体刚度是保障多塔悬索桥跨越能力的基本前提之一，其中增加中主塔刚度是提高整体刚度的有效手段。但是研究表明当中主塔的刚度增加时，多塔悬索桥的索力差也会随之增大，从而导致中主塔上的索鞍滑移风险也随之增加，在最不利工况下，即中主塔一跨满载而另一跨空载时，中主塔两侧会产生巨大的不平衡力，因此对于中主塔索鞍的抗滑移能力要求十分严格。

由此可见，多塔悬索桥的中主索鞍与主缆间的抗滑移安全性，是确保多塔悬索桥体系受力安全的基本前提之一。现有研究表明：主缆与索鞍间的摩擦抗力主要由主缆与索鞍承缆槽底面间的摩擦抗力和主缆与承缆槽侧壁间的摩擦抗力两大部分组成；增大主缆与索鞍承缆槽间的接触面积可以提高摩擦抗力，如在索鞍承缆槽内设置横向或竖向摩擦板，但密集的竖向摩擦板大幅增加了索鞍的制造复杂性和索股安装难度，而增设横向摩擦板对于制造和施工的要求更高；增加主缆的径向力也能提高主缆与索鞍间的摩擦抗力，如在索股上施加预紧力，但所施加的预紧力表现出显著的时变衰减性。

发明内容

本发明的主要目的在于提供多塔悬索桥主缆索股布置结构，以解决现有技术中多塔悬索桥索鞍滑移风险较高的问题。

为了实现上述目的，根据本发明提供的一种多塔悬索桥主缆索股布置结构，包括设有承缆槽的索鞍、布置在承缆槽内的索股和隔板，所述索股在承缆槽内布置结构的截面为菱形结构，所述承缆槽的槽路与索股的布置结构相吻合，该菱形截面中较长对角线作为索股在承缆槽内布置结构的中央列索股。较长对角线即为索股排列而成，本发明的结构相比于现有技术中央列索股高度有所提高，同时索股列数增加。经本申请人研究发现，承缆槽两侧壁受到的索股的侧向压力大小相同，且与中间最高列索股的受力状态直接相关，随着中央列索股高度的增加，索股整体传递到承缆槽侧壁上的侧向压力增大，故两者接触面间的摩擦力也逐步增大，与此同时增加索股列数使得索股与承缆槽底之间的接触面积大大增加，增大索股与承缆槽底的接触面积有利于增大两者间的接触稳定性。由此判断，在索股数目基本相同的情况下，本发明中的主缆索股布置结构与现有技术普遍采用的形式相比，能够发挥出最大的抗滑移效应，由此降低索鞍滑移风险，提高悬索桥的结构稳定性，为悬索桥刚度提高提供了良好的条件。其中菱形结构为正方形结构时，所述较长对角为正方形结构中两条对角线中的任意一条对角线即可。

在设计的索股数目基本相同的情况下，本发明所提出的多塔悬索桥主缆索股布置结构相比于现有的六边形布置结构将索股列数增加，索股与索鞍的承缆槽槽底的摩擦接触面增加，主缆转向时产生的径向力最终通过索股传递至承缆槽底，对槽底产生巨大的竖向压力，当主缆与槽底具有相对于索鞍滑动的趋势时，索股与槽底的接触面上便能产生抵抗滑移的摩擦抗力，增大索股与承缆槽底的接触面积有利于增大两者间的接触稳定性，提高索鞍抗滑移安全性；除此之外本发明还将中央列索股的高度增加，随着中央列索股高度的增加，索股整体传递到承缆槽侧壁上的侧向压力增大，故两者接触面间的摩擦力也逐步增大，由此也提高了索鞍抗滑移安全性。

进一步地，所述菱形结构中的索股列由中央列索股向两边按照两个索股的差量依次递减。在此条件下，所得本发明多塔悬索桥主缆索股布置结构使得索鞍与主缆之间的摩擦抗力最大。

进一步地，所述索股为镀锌高强钢丝或镀锌钢丝绳。

进一步地，所述镀锌高强钢丝直径为4.5-5.5mm。