[发明专利]一种自锚式悬索桥中央扣构造

说明书

本发明提供一种自锚式悬索桥中央扣构造，一种自锚式悬索桥中央扣构造，其特征在于在中跨跨中设置多对刚性中央扣，所述多对刚性中央扣包括中央扣索夹和中央扣杆身，中央扣索夹安装在主缆上，中央扣杆身采用两根工字型钢杆件焊接或栓接而成，该两根工字型钢杆件呈人字形分布，中央扣杆身上端与中央扣索夹连接，中央扣杆身下端与主梁连接。通过调整各中央扣的斜率、截面尺寸等构造，实现多对刚性中央扣的刚度协调，形成斜率不同、截面不同的多对组合式中央扣，使多对中央扣共同发挥作用，平均分担主缆与主梁之间的不平衡力。本发明一种自锚式悬索桥中央扣构造，它能有效解决大跨径自锚式悬索桥主塔塔底受弯不利问题、塔顶主缆滑移问题。

技术领域

本发明涉桥梁工程技术领域，具体地说是一种自锚式悬索桥中央扣构造。

背景技术

悬索桥是一种柔性结构，对于多塔多跨的大跨径悬索桥，结构体系柔度更大，在汽车等活载作用下，尤其是在最不利活载工况下，即一跨满载，一跨空载的状态下，结构变形较大，主缆将会在塔顶产生很大的不平衡力，进而在塔底产生较大的弯矩。为了抵抗该塔底弯矩，通常会通过调整主塔截面，提高主塔的抗弯承载力，但是该方法会加剧塔顶主缆的滑移趋势。针对上述问题，常见的解决方法主要是通过调整主塔截面、塔顶主缆抗滑移措施来实现结构体系的协调，但是随着悬索桥跨径的增大，主塔截面将会不断增加，塔顶主缆滑移趋势将会加剧，两者之间终究会出现不可协调的情况，进而制约多塔悬索桥跨径的发展。

为了更好的解决多塔多跨的大跨径悬索桥主塔受弯的问题，本发明专利从另一个角度提出一种自锚式悬索桥中央扣构造，在跨中将主缆与主梁连接在一起，在最不利活载工况下，通过中央扣构造，减小主缆变形，降低主缆塔顶不平衡力，进而大大减小主塔塔底弯矩。

常见中央扣主要分为刚性中央扣和柔性中央扣两种，在使用中，柔性中央扣大多数情况下是设置多对，刚性中央扣往往只设置一对，中央扣受力较小，这也是常见中央扣构造尺寸相对较小，数量相对较少的原因。中央扣的设置主要是用来改善结构的抗风、抗震等动力特性，也有用来减小缆、梁纵向相对位移，从而改善跨中短吊杆弯折情况，但是还没有中央扣是用来解决最不利活载工况下主塔受弯的静力问题。利用中央扣解决结构体系中主塔的受力问题，中央扣将承受较大的内力，为了合理设计中央扣构造，设置多对中央扣成了必然选择。内力较大时柔性中央扣的锚固将非常困难，此时则只能设置多对刚性中央扣，而多对刚性中央扣的刚度协调、进而平均分配主缆在该处产生的不平衡力，是中央扣设置是否合理、整个悬索桥体系成败的关键。

本发明一种自锚式悬索桥中央扣构造，构造简单，材料用量相比增大主塔截面而增加的材料用量大大减少；该方法不但不会引起塔顶主缆不平衡力的增加反而会降低该不平衡力；该方法能够实现多对刚性中央扣的刚度协调，平均分配主缆不平衡力。本发明一种自锚式悬索桥中央扣构造，具有较高的经济性，合理性和有效性，对悬索桥主塔设计、跨径发展具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自锚式悬索桥中央扣构造，它能有效解决大跨径悬索桥主塔受弯、塔顶主缆滑移问题，通过调整中央扣的斜率、截面尺寸，实现多对刚性中央扣的刚度协调，形成组合式中央扣，使多对中央扣共同发挥作用，平均分担主缆与主梁之间的不平衡力。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种自锚式悬索桥中央扣构造，其特征在于在中跨跨中设置多对刚性中央扣，所述多对刚性中央扣包括中央扣索夹和中央扣杆身，中央扣索夹安装在主缆上，中央扣杆身采用两根工字型钢杆件焊接或栓接而成，该两根工字型钢杆件呈人字形分布，中央扣杆身上端与中央扣索夹连接，中央扣杆身下端与主梁连接，所述多对刚性中央扣包括内侧中央扣、以及位于内侧中央扣两侧的外侧中央扣，内侧中央扣的工字型钢杆件的斜率小于外侧中央扣的工字型钢杆件的斜率，内侧中央扣的工字型钢杆件的截面翼缘宽度大于外侧中央扣的工字型钢杆件的截面翼缘宽度。

进一步地，中央扣索夹下端与中央扣杆身焊接或者采用螺栓连接。

进一步地，对于钢主梁，中央扣杆身下端与主梁焊接连接。