[发明专利]大摆角钢管砼拱桥吊索体系

说明书

本发明提供的大摆角钢管砼拱桥吊索体系，包括吊索及套管、拱肋弦管及连接件、拱肋检修道、填充混凝土、钢主梁及加劲板、锚固连接件等；吊索两端分别锚于拱肋上缀板顶部和钢主梁底部，锚固安装方便，可增加吊索自由长度、有效降低吊索疲劳应力；拱肋缀板内填充有混凝土且设有加强钢筋，提高了结构抗压、抗剪承载能力，吊索锚固于钢主梁底部，取消了受力复杂的钢锚箱结构，传力简单明确；将预埋管由传统的等截面变为渐变式单喇叭口形式，可增大吊索的纵向自由摆动幅度，减小吊索应力变化幅度，避免吊索发生疲劳损伤；对锚具外防护罩增设防腐涂装，补齐附属构件防腐短板；拱肋弦管外侧设有检修通道，为吊索安装、检修更换提供安全防护。

技术领域

本发明属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种大摆角钢管砼拱桥吊索体系。

背景技术

在中、下承式拱桥结构中，吊索体系在拱肋与横梁之间起到连接及传递荷载的作用，是桥跨结构的重要受力构件，吊索的耐久性能直接关系到桥梁的安全、整体稳定及正常运营。在拱桥运营过程中，即便吊索在各种荷载作用下承载能力富裕度较大，但由于汽车荷载的循环往复作用，吊索应力反复的增大或减小，易使吊索产生疲劳损伤断裂，对于自由长度短、纵向摆角小的短吊索来说尤为明显，严重威胁桥梁结构的正常运营。福建武夷山公馆大桥、新疆库尔勒孔雀河大桥等多座中承式拱桥的垮塌事故均是由于短吊索率先发生破坏而引起的。

此外，在实际吊索体系防腐设计中，重点着墨的是吊索本身的防腐，很少考虑吊索两端锚具外侧的保护罩防腐问题，导致保护罩安装后易在短期内便出现腐蚀病害，影响锚具的正常使用，而锚具锚固力不足隐蔽性较强，不容易进行检测或监测，进一步提高了吊索体系的病害与损伤隐患。

鉴于现有吊索体系尤其是短吊索存在的严重疲劳损伤断裂隐患，本发明人基于实际工程应用和设计经验，提出一种确具工程价值的大摆角钢管砼拱桥吊索体系。

发明内容

本发明的主要目的在于，解决现有的拱桥短吊索易发生疲劳损伤破坏的问题，提出一种大摆角钢管砼拱桥吊索体系，改善短吊索自由长度短、纵向自由摆动幅度小的构造缺陷，进而减小吊索应力变化幅度，优化吊索结构受力，避免吊索发生疲劳损伤破坏，延长吊索使用寿命，为桥跨结果安全提供保障，并对拱肋弦管、缀板及保护罩附属等相关构件进行优化，得到新型吊索体系同时注重兼具可操作性、实用性和产业推广价值。

为了解决本发明的技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种大摆角钢管砼拱桥吊索体系，包括吊索、吊索套管、拱肋弦管、拱肋弦管连接件、混凝土、钢主梁、钢主梁加劲板、锚固连接件、吊索体系附属、防水罩；所述的吊索套管分为柔性防水套管、上预埋管、下预埋管，柔性防水套管紧箍于吊索索体外侧并通长布置，上预埋管和下预埋管分别外套于所述的柔性防水套管上、下两端；所述的拱肋弦管分为两根平行的上弦管和两根平行的下弦管，拱肋弦管内部填充有混凝土；所述的拱肋连接件含有竖腹杆、斜腹杆、上缀板Ⅰ、下缀板Ⅰ、上缀板Ⅱ、下缀板Ⅱ；

所述的上弦管和下弦管之间通过竖腹杆和斜腹杆连接，平行的两根上弦管在5/6弦高处通过上缀板Ⅰ连接，平行的两根上弦管在1/6弦高处通过下缀板Ⅰ连接；平行的两根下弦管在5/6弦高处通过上缀板Ⅱ连接，平行的两根下弦管在1/6弦高处通过下缀板Ⅱ连接；所述的上缀板Ⅰ、下缀板Ⅰ和两根上弦管形成的空腔内填充有缀板混凝土，所述的上缀板Ⅱ、下缀板Ⅱ和两根下弦管形成的空腔内也填充有缀板混凝土；所述的钢主梁为工字型横梁或箱型纵梁，所述钢主梁加劲板分为梁内加劲板和梁外加劲板；梁内加劲板设置于钢主梁内部,梁内加劲板与钢主梁及下预埋管焊接连接，梁外加劲板设置于钢主梁外部, 梁外加劲板与下预埋管及下锚垫板焊接连接；