[发明专利]一种新型悬索桥中央扣装置

说明书

本发明公开了一种新型悬索桥中央扣装置，包括索夹、吊索上滑轮、双股吊索、减振架、吊索下滑轮、双股吊索固定装置、空间型斜杆、粘滞阻尼器以及空间型斜杆固定装置；所述索夹固定于悬索桥主缆跨中部位，所述吊索上滑轮、斜杆上端固定于索夹；所述双股吊索通过上下滑轮形成闭环，中部设若干减振架；所述粘滞阻尼器固定于斜杆中部。本发明通过将吊索通过上下滑轮形成闭环、设置减振架、在斜杆上设粘滞阻尼器，减小了短吊索纵向振动，防止由于纵向往复运动导致吊索锚头损坏；本发明通过设置空间型斜杆，减小了短吊索横向振动。本发明可设置于悬索桥跨中，用于跨中短吊索的多向减振。

技术领域

本发明涉及一种新型悬索桥中央扣装置，适用于大跨悬索桥跨中主缆、主梁的连接，主要应用于土木结构桥梁工程领域。

背景技术

随着土木工程领域设计手段、施工技术的快速发展，大跨度悬索桥的数量不断增多、跨径不断增大。与其他桥梁结构相比，悬索桥具有跨越能力强、对通航影响较小等优点，因此在超大型跨江、跨海工程中被广泛采用。特别是在我国的长江流域，支流众多，城市群经济繁荣，交通需求量大、通航需求量高，建设了一大批规模宏大、意义非凡的大跨度悬索桥，例如，目前世界第二大跨径的悬索桥——杨泗港长江大桥（主跨1700m），即将通车的我国第一座公铁两用悬索桥——五峰山长江大桥（主跨1092m）。

大跨度的悬索桥是一种柔度较大的结构，在地震、强风、车辆等动力作用下，主梁、主缆之间易发生相对往复运动。而跨中短吊索相较于其它长吊索，主梁、主缆相同的错动位移下，其偏折角度最大。因此，跨中短吊索的锚头、端部在反复位移下，容易产生疲劳破坏。改善短吊索的受力性能、延长其服役寿命对提升悬索桥的服役寿命、节约桥梁的运维成本至关重要。

将大跨度悬索桥的主缆和主梁在跨中位置进行扣连，即在悬索桥跨中设置中央扣，是一种提升大跨悬索桥刚度的有效措施。自上世纪50年代在美国新塔科马大桥上首次采用以来，各种形式的中央扣已被广泛运用于世界各地的多座悬索桥。现今使用的中央扣主要有两种形式：（1）将主梁在跨中位置采用刚度较大的构件与主缆进行连接，如三角桁架等，称为刚性中央扣，其中，润扬长江大桥南汊桥是我国首次采用刚性中央扣；（2）采用限制纵向位移方式进行连接，如一对或者多对斜吊杆（斜扣索），称为柔性中央扣，五峰山长江大桥便选择了这一种形式。目前，通过在大跨度悬索桥跨径中央位置设置中央扣来改善悬索桥跨中短吊索受力性能，已经成为一种趋势。

目前多采用的三角桁架、斜杆等中央扣形式中，斜向构件大多与短吊索位于同一平面，尽管增加了悬索桥主梁、主缆的纵向约束。但对于主梁、主缆的横向错动导致的短吊索横向振动，无法提供较好的防护措施。

因此，亟需一种既能保护悬索桥跨中短吊索锚头、端部，又能减小其纵、横向振动的新型构造。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种新型悬索桥中央扣装置，在保护跨中短吊索不因往复运动发生锚头、端部破坏的同时，减小短吊索的纵、横向振动，提升大跨度悬索桥跨中部位的受力性能。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种新型悬索桥中央扣构造装置，包括索夹、吊索上滑轮、双股吊索、减振架、吊索下滑轮、双股吊索固定装置、空间型斜杆、粘滞阻尼器以及空间型斜杆固定装置；其中，所述索夹固定于悬索桥主缆跨中部位；所述吊索上滑轮设置在索夹正下部；所述空间型斜杆设置在索夹下部作用两侧的孔道内；所述空间型斜杆下端穿过空间型斜杆固定装置形成空间三角形；所述双股吊索固定装置、空间型斜杆固定装置固定于悬索桥主梁；所述吊索下滑轮固定于双股吊索固定装置；所述双股吊索通过上下滑轮形成闭环，中部设若干减振架；所述粘滞阻尼器的连接端铰接于空间型斜杆的中部。

作为本发明的一种改进，所述索夹固定于悬索桥主缆跨中，索夹左、右段下部设两个分开的孔道，所述孔道直径大于空间型斜杆的直径，空间型斜杆上端穿过该孔道；索夹中部下方设滚轴，滚轴中心与吊索上滑轮中心重合，吊索上滑轮绕滚轴自由转动。