本实用新型专利技术属于桥梁锚固技术领域，具体为一种斜拉桥大倾角外置主梁钢锚箱锚固装置。本装置是是对现有主梁钢锚箱锚固装置的改进，即在现有主梁钢锚箱锚固装置中的钢锚箱上、下腹板的端部与腹板垂直方向分别设置横向端板，以扩散空间拉索的显著的三向应力，实现锚箱的优化设置。本装置通过改变锚箱锚板常规端部处理形式，优化了大角度锚箱应力扩散效应，增强了刚度；其结构简单，成本低，适用于各种斜拉桥。适用于各种斜拉桥。适用于各种斜拉桥。
【技术实现步骤摘要】
一种斜拉桥大倾角外置主梁钢锚箱锚固装置
[0001]本技术属于桥梁锚固
，具体涉及斜拉桥大倾角外置主梁钢锚箱锚固装置。
技术介绍
[0002]索梁锚固区是斜拉桥的重要组成部位，索梁锚固区的的安全直接关乎整个斜拉桥安全。但由于索梁锚固区结构和受力的复杂性，使得索梁锚固区的合理优化设计一直都是斜拉桥设计中的重点内容。目前，常规处理方式主要有：（1）采用合理的板件厚度来降低锚固区的应力水平，使其受力更加合理；（2）合理的改善索面倾角也会使锚固区受力更加合理，但其上两种处理方式效果甚微，且改善索面倾角会对斜拉桥的总体布置产生影响，会增加工程量同时也会使结构自身重量提高造成成本提高。
[0003]在斜拉桥中，由于斜拉索平面倾角的增加，锚箱及主梁三向受力的状态尤为显著，如仅采用增加锚箱尺寸、加大腹板厚度应力集中明显无法满足规范要求，因此对传统的锚箱形式进行了适当优化，增加了端部横向端板，整体受力满足规范要求。
[0004]传统主梁钢锚箱锚固装置一般采用增加锚箱截面尺寸、加大腹板厚度以此来扩散集中应力，但是主梁高度有限因此主梁锚箱尺寸受限，锚箱尺寸及腹板厚度增大导致用钢量较大，锚箱尺寸过大导致梁上拉索张拉空间不足施工只能选择塔上张拉施工难度较大。参见图1。
[0005]为了分析索梁锚固区上的应力变化及分布，防止产生较大的应力集中现象，本技术以西村港跨海斜拉桥为工程背景，利用有限元的软件建立斜拉桥索梁锚固区及主梁的三维有限元实体模型，分析钢锚箱主要板件的厚度和索面倾角以及采用新专利技术处理对钢锚箱受力的影响。结果表明：钢锚箱与主梁腹板接触处应力较大。
技术实现思路
[0006]本技术的目的在于提供一种能够增强应力扩散能力、减少施工难度、提高工作效率的斜拉桥大倾角外置主梁钢锚箱锚固装置。
[0007]本技术的设计目标：
[0008]（1）在不增加锚箱及腹板尺寸的前提下提高应力扩散能力；
[0009]（2）减小锚箱截面尺寸，降低用钢量；
[0010]（3）降低因锚箱增大而产生的附加荷载；
[0011]（4）锚箱尺寸小主梁锚下拉索张拉空间充足，较塔上张拉施工难度小。
[0012]本技术提供的斜拉桥大倾角外置主梁钢锚箱锚固装置，是对现有主梁钢锚箱锚固装置（如图1）的改进，即在现有主梁钢锚箱锚固装置中，锚箱的上、下锚箱腹板的端部与腹板垂直方向分别设置横向端板，这样比较好的扩散空间拉索的显著的三向应力，实现了锚箱的优化设置。见图2、图3、图4所示。
[0013]本装置中，所述横向端板一般采用方形边长在300-500mm的厚钢板（具体尺寸以锚
杆与主梁腹板间距确定）垂直焊接在主梁腹板和锚箱腹板端头，端板厚度一般取锚箱腹板的1/2～2/3之间。
[0014]本技术设计的主梁钢锚箱锚固装置，主梁钢锚箱在承受斜拉索拉力作用后集中压应力由传统锚箱的285MPa降低为145MPa，两块较小的独立横向端板将集中应力较好的扩散开，分散腹板应力集中状态。
[0015]本技术中，桥斜拉索位于桥面外侧，采用锚箱形式锚固于主梁上，由于斜拉索平面倾角的增加，锚箱及主梁三向受力的状态尤为显著，本装置通过改变锚箱锚板常规端部处理形式，优化了大角度锚箱应力扩散效应，增强了刚度；其结构简单，成本低，适用于各种斜拉桥。
[0016]现有技术相比，本技术有何优点
[0017]钢锚箱与主梁腹板接触处应力较大；板件的厚度对锚固区的应力影响较大，传统的方法可以采用合理的板件厚度来降低锚固区的应力水平，使其受力更加合理，此种方法多为增加板厚和锚箱尺寸会导致用钢量增加附加荷载增大；合理的改善索面倾角也会使锚固区受力更加合理，但效果甚微，且改善索面倾角会对斜拉桥的总体布置产生影响，会增加工作量。
[0018]采用本技术装置，在确保锚箱与主梁连接可靠的前提下，可与传统是锚固方式结合使用，锚箱端部增加端部横向端板，可以有效地将拉索产生的三向应力均匀的传递到主梁腹板全截面上，锚箱尺寸小锚下张拉空间充足，自身构造小用钢量小、附加荷载小，拉索更换空间充足。
附图说明
[0019]图1为传统现有主梁钢锚箱锚固装置图示。
[0020]图2为本技术的主梁钢锚箱锚固装置正立面图。
[0021]图3为本技术的主梁钢锚箱锚固装置侧立面图。
[0022]图4为本技术的主梁钢锚箱锚固装置平面图。
[0023]图中标号：1为锚箱，2为锚箱腹板，3为横向端板，4为主梁腹板。
具体实施方式
[0024]以西村港跨海大桥（双塔斜拉桥）为工程背景，索梁锚固区采用本技术并利用有限元的软件建立斜拉桥索梁锚固区及主梁的三维有限元实体模型进行分析验证。
[0025]在外置钢质的锚箱1的锚箱腹板2端部垂直方向焊接360
×
360mm的方形钢板，作为横向端板3，钢板厚度32mm（取锚箱腹板2的1/2～2/3之间），横向端板3的其中一边同时垂直贴紧并焊接在主梁腹板4上如图3和图4所示。
[0026]在主梁钢锚箱上施加斜拉索拉力作用后集中压应力为145MPa相比于传统锚箱同等斜拉索拉力作用下的285MPa的集中应力降低了近二分之一。并且使原本应力集中的位置由腹板转移到了易于更换维修的横向端板上，降低施工难度，减少用钢量，降低维护成本。
[0027]尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列结构，但是应理解并领会，这些方法不受具体所限，因为根据一个或多个实施例，一些结构可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并
发地发生。
[0028]提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。
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【技术特征摘要】
1.一种斜拉桥大倾角外置主梁钢锚箱锚固装置，是对现有主梁钢锚箱锚固装置的改进，其特征在于，在现有主梁钢锚箱锚固装置中，锚箱的上、下锚箱腹板的端部与腹板垂直方向分别设置横向端板，以扩散空间拉索的显著的三向应力。2...
【专利技术属性】
技术研发人员：邱碧，蔚志鹏，辛太康，
申请(专利权)人：上海林同炎李国豪土建工程咨询有限公司，
类型：新型
国别省市：
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