一种带波形纵隔板的防滑索鞍结构制造技术

本发明专利技术公开了一种带波形纵隔板的防滑索鞍结构，包括鞍座，鞍座的鞍槽底部设有至少一道与槽壁平行的波形纵隔板，槽壁内侧面为波形；槽壁内侧面、波形纵隔板组合形成等宽的波形槽，可将单根索股放置于槽内，并使索股沿波形分布，从而创造索股水平向包角，增加索股与鞍槽槽壁、波形纵隔板间的摩擦力，甚至可以在索股没有竖向包角的情况下保证主缆在鞍槽内不会滑动。因此，本发明专利技术防滑索鞍结构提供了一种有效的解决方案，能够大大提高索鞍防滑能力，从而拓展悬索桥的应用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种带波形纵隔板的防滑索鞍结构
本专利技术属于悬索桥
，具体涉及一种带波形纵隔板的防滑索鞍结构。
技术介绍
悬索桥利用主缆及吊索作为加劲梁的悬挂体系，将荷载作用传递到桥塔、锚碇的桥梁，其特点是桥梁的主要承重结构由桥塔和悬挂在桥塔上的高强度柔性缆索、吊索、加劲梁和锚碇结构组成。桥跨上的荷载由加劲梁承受，并通过吊索将其传至缆索，主缆索是主要承重结构，但其仅受拉力；缆索本身是几何可变体，但可通过桥塔、锚碇结构及作用的荷载相组合，在空间形成有一定几何形状的平衡受力结构体系。主缆索的拉力通过对桥塔的压力和锚碇结构的拉力传至基础和地基，这种桥型充分发挥了高强钢缆的抗拉性能，使其结构自重较轻，能以较小的建筑高度跨越其他任何桥型无法比拟的特大跨度。在悬索桥的结构中，索鞍是设置在主塔顶部用于对主缆进行固定并支撑的重要受力构件，桥面的动、静载荷依次通过吊索和主缆传递给索鞍，再由索鞍传递给主塔。由于索鞍的功能特性，要求索鞍与主缆之间无相对位移，但是在实际的工程应用过程中，静载时，索鞍外两边上的主缆水平力相等，主缆与索鞍无位移趋势；动载时，索鞍外两边上的主缆拉力就会出现差异，从而造成主缆在索鞍内产生位移趋势，这种位移趋势的产生，会使主缆被悬索桥的其它构件划伤，破坏主缆的结构应力，进而影响主缆强度。由于受建设条件限制，有时需要采用边中跨比例较小桥跨结构，有时需要采用多塔连跨悬索桥结构，这两种悬索桥结构有个共同特点是在运营过程中塔顶两侧主缆可能出现很大的不平衡力，而这种不平衡力足以使主缆在鞍槽内出现滑动，这对悬索桥来说是致命的。不让主缆在鞍槽内滑动主要以下几种方式：(1)直接将索股锚固在索鞍上；(2)减小两侧主缆的不平衡力；(3)提高主缆与鞍槽间的抗滑性能。对于第(1)种方式，只适用于小跨径悬索桥，大跨悬索桥由于主缆所受的力太大而无法直接锚固在索鞍处；第(2)种方式往往在多塔连跨悬索桥的中间塔处，采用减小中间塔的纵向刚度来减小塔顶两侧主缆的不平衡，但这种方式带来了桥梁整体刚度下降、桥梁抗风差以及中塔疲劳等问题；而第(3)种方式能够从根本上解决悬索桥塔顶两侧主缆不平衡力引起的滑移问题。目前，为了防止主缆在索鞍上产生相对位移，现有技术有的通过在索鞍的鞍槽内壁和隔板壁面上设置锌层，以增加索鞍对主缆的摩擦系数；有的通过在索鞍内的设置较厚的平面纵隔板，以利用索股与纵隔板之间的侧向压力，从而增加摩擦力；有的通过在索鞍内的设置水平弧形夹板，以利用索股与夹板之间的压力，从而增加摩擦力。但以上方法均是在利用索股在鞍槽内存在竖直面内的圆弧，也就是索股向下有包角，索股受拉时会向下挤压，又因索股是由许多钢丝散体构成的，在向下挤压的同时会产生侧向挤压，这些方法本质上利用了索股竖向包角的特性，竖向包角的大小往往受悬索桥边中跨比例，主缆矢跨比的限制无法再增加，当主缆在索鞍两侧的不平衡力较大时，索鞍的抗滑移能力仍不足。
技术实现思路
鉴于上述，本专利技术提出了一种带波形纵隔板的防滑索鞍结构，能够大大提高索鞍防滑能力。一种带波形纵隔板的防滑索鞍结构，包括鞍座，所述鞍座的鞍槽底部设有至少一道与槽壁平行的波形纵隔板，槽壁内侧面为波形结构。进一步地，所述波形纵隔板表面沿顺桥向设计为平滑顺畅的波形状，该波形状由若干段折线以及与折线相切的若干段圆弧交错组合形成。进一步地，所述波形纵隔板沿横桥向呈左右对称结构，且波形纵隔板两侧面为对称的波形状面。进一步地，所述槽壁内侧面沿顺桥向设计为平滑顺畅的波形状，该槽壁波形内侧面与相邻的一块波形纵隔板相对的侧面平行，使得槽壁与该相邻波形纵隔板之间形成等宽的波形槽。进一步地，相邻两块波形纵隔板相对的侧面平行，使得相邻两块波形纵隔板之间形成等宽的波形槽。进一步地，所述波形槽的宽度与单根索股的宽度一致；使得索股沿波形分布，从而创造索股水平向包角，增加索股与鞍槽槽壁、波形纵隔板间的摩擦力，甚至可以在索股没有竖向包角的情况下保证主缆在鞍槽内不会滑动。进一步地，所述波形纵隔板与鞍槽底部焊接成整体。进一步地，所述鞍槽底部形状可以设计为与常规索鞍一致的圆弧面，也可以设计为平面。进一步地，所述槽壁外侧沿顺桥向设有多排加劲肋。进一步地，所述鞍座顶部沿顺桥向设有多排拉杆，所述拉杆贯穿波形纵隔板和槽壁且两端通过拧紧螺栓与两侧槽壁锁定；设置拉杆能够提高鞍座侧壁的刚度和受力性能，使侧壁能抵抗来自索股的巨大挤压力。众所周知，摩擦力与正压力成正比，提高鞍槽与主缆索股接触面之间的正压力就能提高摩擦力，通常索鞍的抗滑能力取决于主缆在鞍槽内的向下包角，这是由欧拉公式得出的，类似的皮带传动、船舶系缆均是利用这一原理。本专利技术带波形纵隔板的防滑索鞍结构与通常的悬索桥索鞍结构的区别在于设置了波形纵隔板，常规主缆在鞍槽内仅存在竖向向下包角，而本专利技术在索鞍内创造了水平向包角，通过带波形纵隔板以及波形鞍槽内侧壁形成水平向波形鞍槽，使索股沿鞍槽在水平向呈波形，其波形本质上为主缆创造水平向包角，主缆受拉时侧向会产生很大的压力；又因为沿纵向多个水平波形产生的包角叠加，使得总水平包角相当可观，这种带波形纵隔板防滑索鞍的抗滑能力巨大。由于波形纵隔板沿横桥对称结构，其两侧面的波形是一对对称面，因此两侧索股因水平包角引起的对纵隔板的横向压力可以相互抵消，纵隔板处于横向平衡状态。综上所述，与通常的悬索桥索鞍结构相比，本专利技术防滑索鞍结构除利于索鞍竖向包角外，还创造了索鞍水平向包角，大大增加了索鞍抗滑性能，甚至可以在没有竖向包角的情况下保证主缆在鞍槽内不会滑动。附图说明图1为本专利技术带波形纵隔板防滑索鞍结构的侧视图。图2为本专利技术带波形纵隔板防滑索鞍结构的俯视图。图3为图2沿AA方向的截面图。图4为波形纵隔板的结构示意图。图中：1—鞍座，2—鞍槽，3—槽壁，4—波形纵隔板，5—波形纵隔板，6—拉杆，7—加劲肋，8—索股。具体实施方式为了更为具体地描述本专利技术，下面结合附图及具体实施方式对本专利技术的技术方案进行详细说明。如图1～图3所示，本专利技术带波形纵隔板的防滑索鞍结构，包括鞍座1；鞍座1的鞍槽2底部设有多道与槽壁3平行的波形纵隔板4和5组合；槽壁3内侧为波形；纵隔板4和5与鞍槽2底部连接成整体。如图4所示，波形纵隔板4和5表面沿顺桥向设计为平滑顺畅的波形状，波形状由几段折线和与其相切的几段圆弧组成；波形纵隔板4和5沿横桥向对称结构，其两侧面的波形是一对对称面。槽壁3内侧面沿顺桥向设计为平滑顺畅的波形状，其波形表面与最近波形纵隔板4表面平行，且槽壁3内侧面与最近波形纵隔板4表面间形成等宽的波形槽。同样地，相邻两块波形纵隔板4和5相对的侧面平行，波形纵隔板4可与其相邻的波形纵隔板5之间形成等宽的波形槽。鞍槽槽壁3内侧、波形纵隔板4、波形纵隔板5组合形成等宽的波形槽，波形槽的宽度与单根索股8的宽度一致，可将单根索股8放置与槽内，并沿波形分布。鞍槽2底部形状可以设计为与常规索鞍一致的圆弧面，也可以设计本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带波形纵隔板的防滑索鞍结构，包括鞍座，其特征在于：所述鞍座的鞍槽底部设有至少一道与槽壁平行的波形纵隔板，槽壁内侧面为波形结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种带波形纵隔板的防滑索鞍结构，包括鞍座，其特征在于：所述鞍座的鞍槽底部设有至少一道与槽壁平行的波形纵隔板，槽壁内侧面为波形结构。


2.根据权利要求1所述的防滑索鞍结构，其特征在于：所述波形纵隔板表面沿顺桥向设计为平滑顺畅的波形状，该波形状由若干段折线以及与折线相切的若干段圆弧交错组合形成。


3.根据权利要求1所述的防滑索鞍结构，其特征在于：所述波形纵隔板沿横桥向呈左右对称结构，且波形纵隔板两侧面为对称的波形状面。


4.根据权利要求1所述的防滑索鞍结构，其特征在于：所述槽壁内侧面沿顺桥向设计为平滑顺畅的波形状，该槽壁波形内侧面与相邻的一块波形纵隔板相对的侧面平行，使得槽壁与该相邻波形纵隔板之间形成等宽的波形槽。


5.根据权利要求1所述的防滑索鞍...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶雨清，王昌将，王晓阳，戴显荣，马越峰，
申请(专利权)人：浙江省交通规划设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33