[发明专利]一种中、下承式拱桥短吊杆的锚固结构

说明书

本发明公开了一种新型的中、下承式拱桥短吊杆的锚固结构，所述短吊杆内部索体的下端通过锚固装置锚固在桥面板下侧的锚固区中，所述锚固装置由锚垫板、锚固螺母、套筒、大球铰、小球铰和锚固套筒组成；本发明的有益技术效果是：提出了一种新型的中、下承式拱桥短吊杆的锚固结构，该方案能有效降低吊杆的整体刚度，对吊杆受力起到卸载作用，提升吊杆寿命。

技术领域

本发明涉及一种拱桥索体锚固技术，尤其涉及一种中、下承式拱桥短吊杆的锚固结构。

背景技术

吊杆是拱桥上的重要构件，保障其结构稳定性对于桥梁运营安全意义重大。

吊杆一般由索体和包裹在索体外的保护套构成；索体通过锚固装置锚固在桥面板下方的锚固区内；参见图3，拱桥两端的吊杆最短，越靠近拱桥中部吊杆越长，长短不同的吊杆的刚度和振动频率存在差异；实际工程表明，相比于较长的吊杆，较短的吊杆更易破坏，其原因主要是短吊杆刚度大、振动频率高，其下部锚固端处于弯剪受力状态，在车辆动荷载作用下，具有比较明显的动力放大效应，而较长的吊杆由于其长度较大，能够有效卸载掉较大部分的弯矩及剪力，而短吊杆却不能。为保证桥梁结构安全，有必要针对短吊杆设计一种新的锚固手段来改善其刚度，提升其应对组合变形的能力，从而延长短吊杆的使用寿命。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明提出了一种中、下承式拱桥短吊杆的锚固结构，所述短吊杆内部索体的下端通过锚固装置锚固在桥面板下侧的锚固区中，其创新在于：所述锚固装置由锚垫板、锚固螺母、套筒、大球铰、小球铰和锚固套筒组成；

所述锚固螺母埋在锚固区中，锚固螺母上端面的中部设置有内凹的螺纹孔；

所述锚垫板设置在锚固区中，锚垫板的下端面与锚固螺母的上端面接触，锚垫板中部设置有与螺纹孔匹配的通孔，锚垫板的上端面与桥面板的下侧面接触；

所述套筒的外周面上设置有外螺纹，套筒与螺纹孔螺纹连接；套筒内部设置有第一球形腔；第一球形腔的球心位于套筒上端面的下侧，且第一球形腔的球心到套筒上端面的距离小于第一球形腔的半径，第一球形腔与套筒上端面相交形成的端口形成第一球形腔的上端口；套筒的上端面与桥面板的下侧面接触，桥面板上设置有与第一球形腔的上端口匹配的通孔；第一球形腔的底部设置有外凸的圆台形结构；第一球形腔的内壁上、除圆台形结构以外的区域，设置有第一耐磨层；圆台形结构的锥面上设置有多片瓦片状的第一永磁体；

所述大球铰的外轮廓为球形，大球铰内部设置有第二球形腔，第二球形腔与大球铰的外轮廓同心；第二球形腔的上端设置有连通大球铰表面的第一喇叭口，第二球形腔的下端设置有连通大球铰表面的第二喇叭口，第一喇叭口和第二喇叭口同轴；第一喇叭口的外端口直径小于第一球形腔的上端口直径；第二球形腔的内壁上设置有第二耐磨层；大球铰设置在第一球形腔内，圆台形结构的上部位于第二喇叭口中，圆台形结构和第二喇叭口之间留有间距；大球铰与第一耐磨层滑动配合；第二喇叭口的内壁上设置有多片瓦片状的第二永磁体，第二永磁体的位置与第一永磁体的位置一一相对，第二永磁体和第一永磁体互斥；第一喇叭口的内壁上设置有多片瓦片状的第三永磁体；

所述小球铰的外轮廓为球形，小球铰中部设置有贯通小球铰的连接孔，连接孔的上部为直孔，连接孔的下部为由内向外逐渐扩大的锥形孔；所述直孔的直径小于第一喇叭口的内端口直径，直孔的孔壁上设置有第三耐磨层；锥形孔表面设置有多片瓦片状的第四永磁体；小球铰设置在第二球形腔内，小球铰与第二耐磨层滑动配合；

所述锚固套筒下端设置有上小下大的第一锥形连接头，锚固套筒上端设置有上大下小的第二锥形连接头；锚固套筒中部套接在所述直孔内，锚固套筒与第三耐磨层滑动连接，锚固套筒能沿直孔轴向小幅滑动；第一锥形连接头位于所述锥形孔中，第一锥形连接头和锥形孔之间留有间距；第二锥形连接头位于第一喇叭口中，第二锥形连接头和第一喇叭口之间留有间距；第一锥形连接头的锥面上设置有第五永磁体，第五永磁体和第四永磁体互斥；第二锥形连接头的锥面上设置有第六永磁体，第六永磁体与第三永磁体互斥；锚固套筒上端面上设置有安装孔，索体的下端插在安装孔内并固定。