本发明专利技术提供一种自适应的大跨径空间缆悬索桥吊索，包括从上到下依次连接的上部构件、上拉索、关节连接器、下拉索和加劲梁，上部构件外壁上设置有凹槽，上拉索设置在凹槽内，上拉索绕过上部构件后其两端均铰接关节连接器；下拉索上端和关节连接器下端铰接且下端和加劲梁，上拉索和关节连接器铰接的中心轴线与下拉索和加劲梁铰接的中心轴线交叉设置。可实现在横桥及纵桥两个方向的自适应大角度转动，满足大空间缆地锚式悬索桥的大角度偏转需求，同时解决索夹耳板和加劲梁耳板处的弯曲应力问题，避免存在弯曲疲劳的风险。避免存在弯曲疲劳的风险。避免存在弯曲疲劳的风险。
【技术实现步骤摘要】
一种自适应的大跨径空间缆悬索桥吊索
[0001]本专利技术涉及悬索桥
，尤其涉及一种自适应的大跨径空间缆悬索桥吊索。
技术介绍
[0002]国内已建成的大跨径地锚式悬索桥均为平面二维缆索结构，即吊索与主缆在一个平面内，吊索主要受竖直方向的荷载，整体结构的抗风性能差，只能通过增大加劲梁结构来满足抗风能力，从而影响结构美观和增加桥梁造价。空间缆索结构悬索桥，主缆和吊索形成稳定的三维空间缆索结构，具有很好的抗风性能，但空间缆索结构悬索桥较平面二维缆索结构悬索桥受力复杂，施工难度高，吊索结构复杂，该结构需要空间转动，仅应用于跨径较小的空间缆自锚式悬索桥上。随着对大跨径桥梁的抗风性能提出了更高的要求，大跨径空间缆地锚式悬索桥为近年来规划者所青睐。空间缆地锚式悬索桥在索力转换过程中，从空缆状态到成桥状态，主缆在横桥向和竖直向均发生变化，同时在运营过程，由于活载作用和风荷载导致加劲梁的摆动，吊索上部与主缆连接处以及下部与加劲梁连接处会产生转角，因此，吊索可实现自适应空间转动的结构及实施方法是大跨径空间缆地锚式悬索桥的关键技术。
[0003]一种空间缆索结构的吊索，已应用于空间缆索结构自锚式悬索桥，其上端需设置转动式索夹，下端设置球铰支座的组合方式，来满足可空间转动和长度调整的需求。此吊索在实桥应用中取得成功的同时，也存在以下不足：转动索夹的结构复杂，成本较高；球铰支座需与箱梁固定连接或螺栓连接，箱梁结构需进行调整，且安装较为复杂，同时受力结构的耐久性以及球铰支座的防水性能有待探讨。
[0004]另外，中国专利CN110144822A公开的一种悬索桥空间大转角、耐久型吊索连接结构，在索夹耳板和加劲梁耳板处设置有关节轴承，可实现横桥向和纵桥向两个方向的转动，可消除吊索上的弯曲应力，但索夹耳板与加劲梁耳板仍然不在同一轴线上，避免不了耳板处的弯折应力，对于整个缆索系统的结构受力，仍然存在弯曲疲劳风险；
[0005]另外，中国专利CN216074748U公开的一种空间缆索结构吊索，在吊索两端连接处设置有球铰转动装置，也可实现横桥向和纵桥向两个方向的转动，但也存在索夹耳板与加劲梁耳板仍然不在同一轴线上问题，避免不了耳板处的弯曲应力，对于整个缆索系统的结构受力，仍然存在弯曲疲劳风险；且球铰转动装置的转动角度较少，难以适用于大跨径空间缆索结构地锚式悬索桥。
技术实现思路
[0006]本专利技术提供一种自适应的大跨径空间缆悬索桥吊索，可实现在横桥及纵桥两个方向的自适应大角度转动，满足大空间缆地锚式悬索桥的大角度偏转需求，同时解决索夹耳板和加劲梁耳板处的弯折问题，避免存在弯曲疲劳的风险。
[0007]一种自适应的大跨径空间缆悬索桥吊索，包括从上到下依次连接的上部构件、上拉索、关节连接器、下拉索和加劲梁；上部构件用于夹持主缆缆索。
[0008]所述上部构件外壁上设置有凹槽，所述上拉索设置在所述凹槽内，所述上拉索绕过所述上部构件后其两端均铰接所述关节连接器；上拉索采用柔性拉索，如钢丝绳，索体骑跨过上部构件，与上部构件上部的凹槽连接，上拉索的索体可在凹槽内进行位置调整，从而实现调节索夹两侧拉索的长度，从而实现拉索在横桥向的大角度转动；
[0009]所述上拉索采用柔性拉索，如钢丝绳，其弯曲刚性小，可以通过索体自适应的微量摆动，避免在活载作用和风荷载作用下产生的加劲梁摆动引起的弯折；
[0010]所述下拉索上端和所述关节连接器下端铰接且下端和所述加劲梁，所述上拉索和关节连接器铰接的中心轴线与下拉索和加劲梁铰接的中心轴线交叉设置；即两个轴线交叉设置，即可实现两个方向转动调整，上下两个转动部位的转动方向相互交叉设置，即非平行设置，从而实现了两个方向自由度的旋转，通过销轴转动可实现横桥及纵桥两个方向的自适应转动，避免弯折应力，满足空间缆的大角度偏转的需求。
[0011]所述上拉索和关节连接器铰接的中心轴线与下拉索和加劲梁铰接的中心轴线进一步的可为空间垂直交叉设置，即两个转动轴的中心轴线空间垂直设置，结构简单，便于加工安装。只需最终保证上拉索叉耳与关节连接器连接的销轴中心轴线与下拉索叉耳与加劲梁连接的销轴中心轴线呈垂直设置，从而保证该吊索组合结构可实现在横桥及纵桥两个方向的自适应转动，满足空间缆的大角度偏转的需求。
[0012]优选的，所述关节连接器包括连接板、设置在所述连接板上部的第一轴孔和设置在所述连接板下部的第二轴孔，第一轴孔设置为两个，所述上拉索的两端和两个所述第一轴孔转动连接，所述下拉索上端和所述第二轴孔转动连接。采用轴孔连接，实现自由转动，成本低，安装更换方便。
[0013]进一步的，所述上拉索包括从上到下依次连接的上拉索索体、上拉索锚具、上拉索叉耳和上拉索销轴，所述上拉索叉耳通过所述上拉索销轴和所述第一轴孔转动连接。上拉索通过销轴，可实现横桥方向的自适应转动，避免上拉索与关节连接器的连接处存在弯折，消除弯曲疲劳风险。
[0014]进一步的，所述下拉索包括从下到上依次连接的下拉索下端销轴、下拉索下端叉耳、下拉索下端锚具、下拉索索体、下拉索上端锚具、下拉索上端叉耳和下拉索上端销轴，所述下拉索上端叉耳通过所述下拉索上端销轴和所述第二轴孔转动连接，所述下拉索下端叉耳通过下拉索下端销轴和所述加劲梁的耳板转动连接。下拉拉索通过销轴，可实现横桥和纵桥方向的自适应转动，避免下拉索与关节连接器，下拉索与加劲梁的连接处存在弯折，消除弯曲疲劳风险。
[0015]优选的，所述第一轴孔和所述第二轴孔轴内均安装有轴套。安装轴套，可减小转动阻力，保护销轴，实现更好的自适应转动。
[0016]优选的，所述轴套采用锡青铜基体，所述轴套内壁上设置有2个以上圆孔，所述圆孔内填充固态润滑剂。关节连接器的销轴孔内设置轴套，保证销轴与叉耳之间的转动性能。轴套采用自润滑复合材料，在锡青铜基体上，均布的填充固态润滑剂，固态润滑剂可选用如石墨、氟化石墨、聚四氟乙烯等具有低摩擦系数、高承载能力的固态润滑剂，从而保证轴套的自润滑功能、承载性能和良好的转动效果。
[0017]优选的，所述第一轴孔和所述第二轴孔的轴线平行或垂直。只需最终保证上拉索叉耳与关节连接器连接的销轴中心轴线与下拉索叉耳与加劲梁连接的销轴中心轴线呈垂
直设置，从而保证该吊索组合结构可实现在横桥及纵桥两个方向的自适应转动，满足空间缆的大角度偏转的需求。
[0018]此外，本专利技术的下拉索也可以用球铰结构进行安装，下拉索下端包括下拉索下端锚具、球铰和螺母，所述下拉索下端锚具通过球铰和所述加劲梁连接，所述螺母设置在所述球铰下方且和所述下拉索下端锚具螺纹连接；也可采用球铰结构和螺母与加劲梁连接从而实现角度转动。
[0019]具体的，所述上部构件为索夹或钢拱结构中的任一种。索夹外壁上的凹槽，在主缆截面为圆环结构，与主缆外圆同心，上拉索自适应滑动过程中，施加给索夹的承载压力，始终为向心方向，受力简洁直接。
[0020]具体的所述上拉索锚具、所述下拉索下端锚具和所述下拉索上端锚具采用热铸锚、冷铸锚、整束挤压或冷铸加挤压复合锚固等锚固本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种自适应的大跨径空间缆悬索桥吊索，包括从上到下依次连接的上部构件(5)、上拉索(1)、关节连接器(2)、下拉索(3)和加劲梁(4)，其特征在于：所述上部构件(5)外壁上设置有凹槽(51)，所述上拉索(1)设置在所述凹槽(51)内，所述上拉索(1)绕过所述上部构件(5)后其两端均铰接所述关节连接器(2)；所述下拉索(3)上端和所述关节连接器(2)下端铰接且下端和所述加劲梁(4)，所述上拉索(1)和关节连接器(2)铰接的中心轴线与下拉索(3)和加劲梁(4)铰接的中心轴线交叉设置。2.根据权利要求1所述的一种自适应的大跨径空间缆悬索桥吊索，其特征在于：所述关节连接器(2)包括连接板(21)、设置在所述连接板(21)上部的第一轴孔(22)和设置在所述连接板(21)下部的第二轴孔(23)，第一轴孔(21)设置为两个，所述上拉索(1)的两端和两个所述第一轴孔(22)转动连接，所述下拉索(3)上端和所述第二轴孔(23)转动连接。3.根据权利要求1所述的一种自适应的大跨径空间缆悬索桥吊索，其特征在于：所述上拉索(1)采用钢丝绳拉索。4.根据权利要求2所述的一种自适应的大跨径空间缆悬索桥吊索，其特征在于：所述上拉索(1)包括从上到下依次连接的上拉索索体(11)、上拉索锚具(12)、上拉索叉耳(13)和上拉索销轴(14)，所述上拉索叉耳(13)通过所述上拉索销轴(14)和所述第一轴孔(22)转动连接。5.根据权利要求4所述的一种自适应的大跨径空间缆悬索桥吊索，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴明远，彭春阳，黄子能，张伟，张明昊，谢正元，黄月超，莫石恒，李启富，雷欢，孙义斐，王树东，王耀，
申请(专利权)人：柳州欧维姆机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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