[发明专利]一种管道悬索跨越结构抗风系统

说明书

本发明涉及一种管道悬索跨越结构抗风系统，包括：两条水平抗风索，在水平方向均呈抛物线型设置，并与管道悬索跨越桥面在水平方向上平齐，且分别设置在所述管道悬索跨越桥面的两侧；共轭索，在竖直方向呈反向抛物线型设置，且设置在所述管道悬索跨越桥面的底部。在所述管道悬索跨越桥面的一端或两端，所述水平抗风索和主缆共用锚固墩；所述水平抗风索和主缆共用锚固墩时，在所述桥墩的两侧设置风索转向支架实现水平抗风索的转向，本发明通过设置水平抗风索及风拉索、竖向共轭索及共轭索拉索，实现了管道悬索跨越结构抵抗水平风荷载和风荷载升力以及提高结构侧向和竖向刚度的目的。

技术领域

本发明涉及一种管道悬索跨越结构抗风系统，属于油气管道跨越工程设计领域。

背景技术

管道悬索跨越工程是油气长输管道跨越河流最常用的方式之一，悬索跨越结构具有跨越能力强、结构刚度小、阻尼低等特点，对风荷载极为敏感，尤其在峡谷河流地区，受到峡谷风的影响，结构风振安全是管道跨越工程最为关注的方面之一。以往工程设计中，一般采用与水平面夹角较大的抗风索系统或者采用刚度较大的桥面结构，但受峡谷地形影响，常规的抗风索布置难度极大，且受抗风索安装的限制，不能提供足够的侧向和竖向刚度，同时刚度较大的桥面结构带来的工程费用较高。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种管道悬索跨越结构抗风系统，通过设置水平抗风索及风拉索、竖向共轭索及共轭索拉索，实现了管道悬索跨越结构抵抗水平风荷载和风荷载升力以及提高结构侧向和竖向刚度的目的，为峡谷地形条件下，解决管道跨越结构抗风安全问题提供了一种新的方式。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种管道悬索跨越结构抗风系统，设有两个管道悬索跨越桥塔，所述管道悬索跨越桥塔固定在桥墩上，所述桥墩下方设有承台；两条主缆分别穿过两个管道悬索跨越桥塔的顶端且在竖直方向均呈抛物线型设置，所述两条主缆的下方通过若干根平行布置的主缆吊索吊有管道悬索跨越桥面；所述管道悬索跨越结构抗风系统还包括：

两条水平抗风索，在水平方向均呈抛物线型设置，并与所述管道悬索跨越桥面在水平方向上平齐，且分别设置在所述管道悬索跨越桥面的两侧；所述两条水平抗风索分别通过若干根平行布置的风拉索与所述管道悬索跨越桥面连接；

共轭索，在竖直方向呈反向抛物线型设置，且设置在所述管道悬索跨越桥面的底部；所述共轭索通过若干根平行布置的共轭索拉索与所述管道悬索跨越桥面连接；

在所述管道悬索跨越桥面的一端或两端，所述水平抗风索和主缆共用锚固墩；所述水平抗风索和主缆共用锚固墩时，在所述桥墩的两侧设置风索转向支架实现水平抗风索的转向，所述水平抗风索的经风索转向支架锚固在风索和主缆共用锚固墩上。

进一步的，主缆锚固墩设置在所述管道悬索跨越桥面的两端；两条主缆分别设有相应的主缆背索，所述主缆背索锚固在所述主缆锚固墩上。

进一步的，在所述水平抗风索和主缆不共用锚固墩的一端，设有两个对称布置的水平抗风索锚固墩，用于锚固水平抗风索。

进一步的，由于重力作用，所述水平抗风索与水平面夹角范围在0.3o～1.5o之间。

进一步的，所述管道悬索跨越桥面的底部两端分别设有共轭索锚固墩，用于锚固共轭索。

进一步的，所述主缆、水平抗风索、共轭索、主缆吊索、风拉索和共轭索拉索均由若干根钢丝组成，并在所述主缆、水平抗风索、共轭索、主缆吊索、风拉索和共轭索拉索的两端分别设置有锚头；所述主缆吊索、风拉索和共轭索拉索的两端锚头分别连接索夹和叉耳，用于主缆、水平抗风索或共轭索与管道悬索跨越桥面的连接，以实现力的传递。

进一步的，所述若干根平行布置的风拉索在水平方向上垂直于管道悬索跨越桥面的纵向设置；所述若干根平行布置的共轭索拉索和主缆吊索在竖直方向上垂直于管道悬索跨越桥面的纵向设置。