一种根形布置主缆的自锚式悬索桥制造技术

本发明专利技术属于桥梁工程技术领域，具体涉及到一种根形布置主缆的自锚式悬索桥，该悬索桥包括基础，基础的塔座上安装桥塔，通过桥塔安装主梁，所述桥塔包括相互交叉固定的一个钢箱

A self anchored suspension bridge with root shaped main cables

【技术实现步骤摘要】
一种根形布置主缆的自锚式悬索桥


[0001]本专利技术属于桥梁工程
，具体涉及到一种根形布置主缆的自锚式悬索桥。

技术介绍

[0002]悬索桥具有跨越能力大、力学性能好、结构轻盈美观等优点，已成为特大跨径桥梁的首选桥型。近年来，随着世界经济的发展变化，悬索桥建设的重心已从欧、美转向亚洲国家。我国先后建成了一系列特大跨径悬索桥，无论是规模还是设计及建造技术都已跨入世界先进行列。
[0003]现有悬索桥虽满足结构受力要求，但大多结构古板、造型单一、空间表现力有限，不能很好的凸显悬索桥高耸挺拔的雄姿；另外跨度大幅度增长带来的主要问题是结构刚度的急剧下降，使得风致振动对桥梁安全性的影响更加突出，主要表现为系统整体刚度偏低，结构振动特性和桥面气动性能欠佳。传统的自锚式悬索桥，桥面荷载通过吊索传递给主缆，主缆需要承受巨大的轴向拉力，主缆在梁端锚固并将拉力直接传递给主梁，造成主梁轴力较大。由于主梁杆件存在压杆稳定问题，因此，主梁需要采用较大的截面尺寸，不仅如此，为克服梁端锚固区较大的上拔力，常常还要进行混凝土压重或增设引孔。

技术实现思路

[0004]为解决上述常规悬索桥力学性能方面存在的不足和缺陷问题，本专利技术提供一种根形布置主缆的自锚式悬索桥，本悬索桥在吊索处采用分索器分离出两股主缆兼做吊索并分散锚固于梁体之上，取消了竖向吊杆，使主缆成根形布置，可将主缆巨大的拉力进行分流，既降低了主梁压应力水平又解决了梁端主缆锚固区局部应力集中和上拔力较大的问题。使得悬索桥力学性能更优、结构受力更均匀、材料性能发挥更充分。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下所述：
[0006]一种根形布置主缆的自锚式悬索桥，包括基础9，基础9的塔座8上安装桥塔，通过桥塔安装主梁，其特征在于：所述桥塔包括相互交叉固定的一个钢箱
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混凝土的主拱1和若干个钢箱
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混凝土的副拱2，所述一个主拱1和若干副拱2均为弧形结构，在桥塔上的索鞍18上设置有主缆5，所述主梁从主拱1和若干副拱2分隔出的空间中通过，主缆5通过吊索6与主梁连接。
[0007]所述主拱1和若干副拱2通过竖向设置的刚性支撑，纵向设置的活动钢支座和减震粘滞阻尼器以及横向设置的单向活动支座约束主梁。
[0008]所述主拱1和副拱2内设加劲肋14和剪力钉15，内部填充微膨胀混凝土。
[0009]所述在主梁以上的主拱1和若干副拱2之间通过壳体钢板16连接，主梁以下的主拱1和若干副拱2之间通过型钢混凝土17连接，并通过塔座8与基础9固结。
[0010]所述壳体钢板16正面主梁位置对称开设桥塔正面椭圆形开孔10，为主梁预留通道；塔身侧面开设桥塔侧面椭圆形开孔11。
[0011]所述主缆5和吊索6采用高强度低松弛镀锌钢丝制成，主缆5在吊点位置设置有若
干分索器7，通过分索器7从主缆5中分离出吊索6。
[0012]所述吊索6分散锚固于主梁上中央分隔带12处的横向工字钢梁4上，每个锚固位置横向设置两束吊索6，所述吊索6锚固点13的横向间距为1.5m。
[0013]本专利技术的有益效果为：本专利技术所述悬索桥主缆单面布置，吊索集中锚固于中央分隔带内。吊索由分索器分离主缆索股而形成，在中央分隔带内呈双面布置，主缆与吊索布置形式类似大树的主干与分支一样分而不离。吊索的这种根形布置形式有助于将主缆巨大的拉力进行分流，从而减小主梁的应力水平，并且可有效改善梁端主缆锚固区局部应力集中和上拔力较大的问题。
[0014]本专利技术所述悬索桥在平面拱形塔的基础上增加了若干交叉副拱，形成了多肋式交叉拱的桥塔造型，大大提高了桥塔各方向的抗震能力和桥梁的整体稳定性，于此同时，也加强了桥塔的空间表达效果，真正做到了力与美的协调统一。桥塔主线型以曲线为主，外形流畅，过渡自然，兼具优美的观赏性与良好的实用性；桥塔结构以钢箱
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混凝土为主，可采用工厂预制，现场安装的施工方案，具有施工周期短，节能环保的优点。
[0015]从桥梁美学角度看，该专利技术所述悬索桥运用了“上清下浊”的传统思想、“虚实结合”的景观手法和“辩证统一”的哲学理念，彰显“传承、发展和多元”的人文思想，明显有别于国内外同类型桥梁的景观价值和结构创新。
附图说明
[0016]图1为本专利技术所述悬索桥桥型示意图；
[0017]图2为本专利技术所述悬索桥正面图；
[0018]图3为本专利技术所述悬索桥侧面图；
[0019]图4为本专利技术所述悬索桥局部平面图；
[0020]图5为本专利技术所述悬索桥主梁断面图；
[0021]图6为本专利技术所述悬索桥主缆及吊索示意图；
[0022]图7为本专利技术所述悬索桥主缆及吊索侧面位置关系图；
[0023]图8为本专利技术所述悬索桥主缆及吊索正面位置关系图；
[0024]图9为本专利技术所述悬索桥桥塔塔柱截面示意图；
[0025]图10为本专利技术所述悬索桥基础正剖面图；
[0026]图11为本专利技术所述悬索桥基础侧剖面图；
[0027]图中所示：1、主拱；2、副拱；3、纵梁；4、横向工字钢梁；5、主缆；6、吊索；7、分索器；8、塔座；9、基础；10、桥塔正面椭圆形开孔；11、桥塔侧面椭圆形开孔；12、中央分隔带；13、吊索锚固点；14、加劲肋；15、剪力钉；16、壳体钢板；17、型钢混凝土；18、索鞍。
具体实施方式
[0028]下面结合附图并通过具体的实施例进一步的说明本专利技术的技术方案：
[0029]实施例一
[0030]悬索桥结构如图1所示，桥塔为空间三肋式钢箱
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混凝土拱结构，主缆与吊索为根形布置，并锚固于主梁之上。
[0031]本实施例所述桥梁，主桥结构为180m+110m的独塔两跨自锚式悬索桥，主桥长
290m，桥面宽度为31m，塔高65m，桥面以上高45m。本实施例所述桥塔，主拱(1)竖向布置，为边长1m，壁厚38mm的钢箱
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混凝土拱。拱轴线由两段椭圆弧组成，上椭圆弧长轴39.5m、短轴19m，下椭圆弧长轴24.5m、短轴19m。桥塔横向采用两个对称交叉的副拱2，可提高桥塔多方向的抗震能力，两个副拱2交叉角为36
°
。交叉的副拱2为边长1m，壁厚38mm的钢箱
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混凝土拱，副拱2拱轴线由两段椭圆弧组成，上椭圆弧长轴39.5m、短轴30.5m，下椭圆弧长轴24.5m、短轴30.5m。
[0032]塔拱间通过Q235壳体钢板16连接，在塔身正面主梁位置对称开设四个桥塔正面椭圆形开孔10，该孔横向宽12.4m，高28.6m。塔身侧面开设四个桥塔侧面椭圆形开孔11，该孔横向宽3.7m，高13.3m。塔身在椭圆孔以下的连接壳体为实体结构，采用型钢混凝土17，提高了结构耐久性，塔底为型钢混凝土塔座8。
[0033]纵梁3采用等截面钢箱梁，箱体中心高3m，宽8m，顶板厚30mm，底板厚50mm，腹板厚20mm。横本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种根形布置主缆的自锚式悬索桥，包括基础，基础的塔座上安装桥塔，通过桥塔安装主梁，其特征在于：所述桥塔包括相互交叉固定的一个钢箱
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混凝土的主拱和若干个钢箱
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混凝土的副拱，所述一个主拱和若干副拱均为弧形结构，在桥塔上的索鞍上设置有主缆，所述主梁从主拱和若干副拱分隔出的空间中通过，主缆通过吊索与主梁连接。2.根据权利要求1所述的一种根形布置主缆的自锚式悬索桥，其特征在于：所述主拱和若干副拱通过竖向设置的刚性支撑，纵向设置的活动钢支座和减震粘滞阻尼器以及横向设置的单向活动支座约束主梁。3.根据权利要求2所述的一种根形布置主缆的自锚式悬索桥，其特征在于：所述主拱和副拱内设加劲肋和剪力钉，内部填充微膨胀混凝土。4.根据权利要求3所述的一种根形...

【专利技术属性】
技术研发人员：武维宏，马胜午，王志贤，刘旺宗，刘鸿博，康建龙，
申请(专利权)人：甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：