本發(fā)明屬于空間索面鋼桁梁斜拉橋領(lǐng)域，尤其涉及一種用于空間索面鋼桁梁斜拉橋的索梁錨固組件及空間索面鋼桁梁斜拉橋。

背景技術(shù)：

隨著綠色公路、綠色橋梁觀念的推廣與深入，鋼桁梁因其綠色環(huán)保與可循環(huán)利用，被廣泛應(yīng)用于大跨度斜拉橋結(jié)構(gòu)?？臻g索面斜拉橋索塔造型不受限制，相較于平行索面斜拉橋通常具有造型美觀、氣勢雄偉等特點。而在鋼桁梁斜拉橋領(lǐng)域中，索梁錨固連接處理是設(shè)計的重要關(guān)鍵。索梁錨固結(jié)構(gòu)的作用是承受斜拉索的巨大拉力，再將索力勻順地傳遞至鋼主梁，該結(jié)構(gòu)的可靠性將直接影響到整個橋梁結(jié)構(gòu)的安全。因此，研究出與斜拉索和主梁布置形式相匹配的索梁錨固結(jié)構(gòu)，使索力傳遞路徑明確可靠，避免運營期間反復(fù)疲勞荷載作用下產(chǎn)生病害甚至失效，是確保橋梁結(jié)構(gòu)安全的重中之重。

鋼主梁斜拉橋常見的索梁錨固結(jié)構(gòu)有：鋼錨箱式、錨拉板式、耳板式、錨管式等類型，鋼錨箱式索梁錨固結(jié)構(gòu)是采用錨固梁板與主梁腹板連接后，再將斜拉索錨固在錨固梁板上；錨拉板式索梁錨固結(jié)構(gòu)是采用一塊斜向厚鋼板作為主要受力構(gòu)件，即錨拉板，并在錨拉板上開設(shè)槽口焊接錨管，斜拉索錨固于錨管下端的錨板上，錨拉板與主梁頂板或腹板連接；耳板式索梁錨固結(jié)構(gòu)是通過主梁腹板延伸出耳板，再將斜拉索通過鉸與耳板連接；錨管式索梁錨固結(jié)構(gòu)是在腹板上開設(shè)槽口固定錨管，再將斜拉索錨固于錨管下端。上述索梁錨固形式主要適用于鋼箱梁結(jié)構(gòu)，對鋼桁梁斜拉橋的適用性較差。

針對平行索面鐵路鋼桁梁斜拉橋，常采用內(nèi)置式鋼錨箱錨固結(jié)構(gòu)、貫穿式拉索錨固結(jié)構(gòu)和整體復(fù)合式索梁錨固結(jié)構(gòu)。內(nèi)置式鋼錨箱錨固結(jié)構(gòu)的具體做法為：在主桁的上弦內(nèi)設(shè)置鋼錨箱，將斜拉索錨固于鋼錨箱下端的錨墊板上。專利文獻cn101967795a公開了一種內(nèi)置式鋼錨箱錨固結(jié)構(gòu)，該種索梁錨固結(jié)構(gòu)需在主桁上弦頂板上開洞，削弱了主桁的整體性，錨固端在上弦桿內(nèi)，操作空間狹窄，養(yǎng)護維修不便。貫穿式拉索錨固結(jié)構(gòu)的具體做法為：在鋼桁梁上弦節(jié)點板間設(shè)置錨固板，與節(jié)點板形成箱體，將穿過主桁節(jié)點的斜拉索錨固于節(jié)點板下方。專利文獻cn101368369a公開了一種貫穿式拉索錨固結(jié)構(gòu)，該種索梁錨固結(jié)構(gòu)需在主桁上弦頂、底板開洞，削弱了主桁的整體性，斜拉索穿過的桿件及節(jié)點構(gòu)造復(fù)雜，施工難度較大，斜拉索錨固端在上弦桿下方，運營期間通達性較差，檢查及管養(yǎng)難度大。整體復(fù)合式索梁錨固結(jié)構(gòu)的具體做法為：將上弦兩側(cè)節(jié)點板向上延伸形成一對錨拉板，再在其間固定井字形錨承壓結(jié)構(gòu)，斜拉索錨固于承壓結(jié)構(gòu)下端的錨墊板上。專利文獻cn101793002a公開了一種鐵路鋼桁梁斜拉橋整體復(fù)合式索梁錨固結(jié)構(gòu)，該種索梁錨固結(jié)構(gòu)無法適用于空間索面鋼桁梁斜拉橋的索梁錨固要求，承壓板加勁構(gòu)造外置，造型不夠簡潔、美觀，難以保證防腐涂裝施工質(zhì)量，為運營期間鋼結(jié)構(gòu)耐久性留下隱患。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服以上背景技術(shù)中提到的不足和缺陷，提供一種對斜拉索的空間角度變化適用性好的索梁錨固組件，并相應(yīng)提供一種空間索面鋼桁梁斜拉橋。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

一種空間索面鋼桁梁斜拉橋索梁錨固組件，包括兩塊錨拉板與鋼錨箱，所述鋼錨箱內(nèi)設(shè)有供斜拉索穿過的鋼套管，所述鋼錨箱固接在所述兩塊錨拉板之間，所述兩塊錨拉板固接于鋼桁梁主桁上弦頂板頂面，所述兩塊錨拉板的下端與固接于所述主桁上弦頂板底面的主桁上弦腹板上端內(nèi)側(cè)或中心對齊，所述兩塊錨拉板向所述空間索面鋼桁梁斜拉橋的內(nèi)側(cè)或外側(cè)傾斜，并與斜拉索軸線平行。

上述空間索面鋼桁梁斜拉橋索梁錨固組件中，優(yōu)選的，所述斜拉索的錨固點到所述兩塊錨拉板間的距離相等，所述斜拉索軸線的延長線與主桁上弦頂板的交點a位于所述主桁上弦頂板的寬度方向中點處。

上述空間索面鋼桁梁斜拉橋索梁錨固組件中，優(yōu)選的，所述兩塊錨拉板的橫橋向傾角μ的范圍為-30°≤μ≤30°。

上述空間索面鋼桁梁斜拉橋索梁錨固組件中，優(yōu)選的，所述鋼錨箱包括錨墊板、錨下支承板、一對橫橋向承壓板、一對縱橋向承壓板與封閉板，所述錨墊板固接于所述錨下支承板的底部，所述橫橋向承壓板與縱橋向承壓板垂直固接于所述錨下支承板上部，所述縱橋向承壓板垂直固設(shè)于所述橫橋向承壓板之間，所述錨下支承板和橫橋向承壓板與兩塊錨拉板固接，所述封閉板固接于所述橫橋向承壓板上將所述鋼錨箱的上端封閉。

上述空間索面鋼桁梁斜拉橋索梁錨固組件中，優(yōu)選的，所述錨下支承板、橫橋向承壓板及兩塊錨拉板構(gòu)成的積水槽的低點處設(shè)置有過水孔。

上述空間索面鋼桁梁斜拉橋索梁錨固組件中，優(yōu)選的，所述鋼套管穿過所述封閉板，并固接在所述封閉板與錨下支承板上。

一種空間索面鋼桁梁斜拉橋，包括索塔、斜拉索與鋼桁梁，所述斜拉索的一端與所述索塔連接，另一端通過如權(quán)利要求1-6中任一項所述的索梁錨固組件與所述鋼桁梁連接，所述斜拉索在不同位置具有不同的橫橋向傾角，且與所述斜拉索相配合的所述兩塊錨拉板的橫橋向傾角與所述斜拉索相同。

上述空間索面鋼桁梁斜拉橋中，優(yōu)選的，所述索塔為內(nèi)收式或外拓式。

上述空間索面鋼桁梁斜拉橋中，優(yōu)選的，所述鋼桁梁的橫橋向斷面為倒梯形。

上述空間索面鋼桁梁斜拉橋中，優(yōu)選的，與同一所述索塔相連的所述斜拉索的橫橋向傾角越遠離所述索塔越小。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

1.本發(fā)明索梁錨固組件的兩塊錨拉板固接于鋼桁梁主桁上弦頂板頂面，且兩塊錨拉板的下端與固接于主桁上弦頂板底面的上弦腹板上端內(nèi)側(cè)或中心對齊，主桁上弦頂板無需開孔，主桁整體性好，斜拉索上的力的傳力路徑簡便、明確、受力可靠。

2.本發(fā)明索梁錨固組件的兩塊錨拉板固接在具z向性能的鋼桁梁主桁上弦頂板上，錨拉板與斜拉索軸線平行，使得本發(fā)明的索梁錨固組件具有良好的空間角度適應(yīng)性，能有效解決現(xiàn)有索梁錨固組件無法適應(yīng)鋼桁梁斜拉橋空間角度變化的缺點，來自斜拉索上的力可以勻順的傳遞至鋼桁梁上，可安全長期運營，可廣泛應(yīng)用于空間索面鋼桁梁斜拉橋中。

3.本發(fā)明的空間索面鋼桁梁斜拉橋的斜拉索在不同位置具有不同的橫橋向傾角，且與斜拉索相配合的錨拉板的橫橋向傾角與斜拉索相同，此結(jié)構(gòu)對斜拉索的方向沒有要求，來自不同方向的斜拉索均可與鋼桁梁連接，且能保證鋼桁梁能很好的傳遞來自斜拉索上的力，可減少索塔造型、地形等原因?qū)︿撹炝盒崩瓨驊?yīng)用的限制。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明空間索面鋼桁梁斜拉橋索梁錨固組件的立面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1中a-a線的剖面圖。

圖3是圖1中b-b線的剖面圖。

圖4是圖1中c-c線的剖面圖。

圖5是圖1中d-d線的剖面圖。

圖6是圖2中e、f的局部放大視圖(a為內(nèi)側(cè)對齊，b為中心對齊)。

圖7是本發(fā)明空間索面鋼桁梁斜拉橋的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是本發(fā)明空間索面鋼桁梁斜拉橋的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是本發(fā)明空間索面鋼桁梁斜拉橋的鋼桁梁的橫橋向斷面示意圖。

圖例說明：

1、外側(cè)錨拉板；2、內(nèi)側(cè)錨拉板；3、錨墊板；4、錨下支承板；4a、過水孔；5、橫橋向承壓板；6、縱橋向承壓板；7、封閉板；8、鋼套管；9、斜拉索；91、斜拉索a；92、斜拉索b；93、斜拉索c；10、主桁上弦頂板；11、主桁上弦腹板；12、索塔；13、鋼桁梁；20、鋼錨箱；n1、主桁節(jié)點中心線；n2、上弦系統(tǒng)線；n3、斜腹桿系統(tǒng)線；n4、斜拉索軸線；n5、錨固點；n6、交點a。

具體實施方式

為了便于理解本發(fā)明，下文將結(jié)合說明書附圖和較佳的實施例對本發(fā)明作更全面、細致地描述，但本發(fā)明的保護范圍并不限于以下具體的實施例。

除非另有定義，下文中所使用的所有專業(yè)術(shù)語與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中所使用的專業(yè)術(shù)語只是為了描述具體實施例的目的，并不是旨在限制本發(fā)明的保護范圍。

除非另有特別說明，本發(fā)明中用到的各種原材料、試劑、儀器和設(shè)備等均可通過市場購買得到或者可通過現(xiàn)有方法制備得到。

實施例：

如圖1、圖2、圖6所示，一種空間索面鋼桁梁斜拉橋索梁錨固組件，包括外側(cè)錨拉板1、內(nèi)側(cè)錨拉板2與鋼錨箱20，鋼錨箱20內(nèi)設(shè)有供斜拉索9穿過的鋼套管8。鋼套管8的中心線與斜拉索軸線n4重合，鋼錨箱20焊接在兩塊錨拉板1、2之間，兩塊錨拉板1、2焊接于鋼桁梁13主桁上弦頂板10頂面，兩塊錨拉板1、2的下端與焊接于主桁上弦頂板10底面的主桁上弦腹板11上端內(nèi)側(cè)(圖6a所示)或中心對齊(圖6b所示)，兩塊錨拉板1、2向空間索面鋼桁梁斜拉橋的內(nèi)側(cè)或外側(cè)傾斜，并與斜拉索軸線n4平行。上述結(jié)構(gòu)中主桁上弦頂板10沒有開孔，主桁整體性好，斜拉索9上的力的傳力路徑簡便、明確、受力可靠。另外，本實施例的索梁錨固組件具有良好的空間角度適應(yīng)性，能有效解決現(xiàn)有索梁錨固組件無法適應(yīng)鋼桁梁斜拉橋空間角度變化的缺點，來自斜拉索9上的力可以勻順的傳遞至鋼桁梁13上，可安全長期運營。

如圖1所示，斜拉索軸線n4、主桁節(jié)點中心線n1、上弦系統(tǒng)線n2與斜腹桿系統(tǒng)線n3在立面上的投影交匯于一點。如圖2、圖6所示，兩塊錨拉板1、2的橫橋向傾角μ的范圍為-30°≤μ≤30°，a-a剖面上斜拉索軸線n4于主桁節(jié)點中心線外側(cè)或內(nèi)側(cè)設(shè)置預(yù)偏s(s與μ為關(guān)聯(lián)變量，關(guān)系式為s＝(上弦桿高/2)*tanμ)，使斜拉索9的錨固點n5到兩塊錨拉板1、2間的距離相等，斜拉索軸線n4的延長線與主桁上弦頂板10交點an6位于主桁上弦頂板10的寬度方向中點處。上述改進使得本實施例的索梁錨固組件避免了內(nèi)、外側(cè)錨拉板1、2受力不均及存在面外力的問題，且本實施例中來自斜拉索9上的力的傳力路徑簡便、明確、受力可靠。

如圖3、4、5所示，鋼錨箱20包括錨墊板3、錨下支承板4、一對橫橋向承壓板5、一對縱橋向承壓板6與封閉板7。錨墊板3焊接于錨下支承板4的底部，橫橋向承壓板5與縱橋向承壓板6垂直焊接于錨下支承板4上部，縱橋向承壓板6垂直焊接于橫橋向承壓板5之間，錨下支承板4和橫橋向承壓板5與兩塊錨拉板1、2焊接固定，封閉板7焊接于橫橋向承壓板5上將鋼錨箱20的上端封閉。封閉式鋼錨箱20與兩塊傾斜式錨拉板1、2焊接形成整體，具有空間布置合理、板件構(gòu)造簡潔、易于加工制造、焊接工作量少等優(yōu)點，此種結(jié)構(gòu)有效承壓抗剪面大，無應(yīng)力集中等薄弱節(jié)點。斜拉索9錨固于橋面以上，索梁錨固組件及斜拉索錨頭便于運營維護，具有良好的可達可修特性。鋼錨箱20下端為整體式錨下支承板4，且縱橋向承壓板6加勁構(gòu)造置于鋼錨箱20內(nèi)，結(jié)構(gòu)外觀造型美觀，構(gòu)造簡潔，易于保證涂裝施工質(zhì)量。

如圖1、圖5所示，鋼套管8穿過封閉板7，并與錨下支承板4和封閉板7焊接固定。鋼套管8無需穿過錨下支承板4，而是頂在錨下支承板4上，可有效增大錨下支承板4的受壓面積，從而增大錨墊板3與錨具的受壓接觸面積，受壓面不存在焊縫，保證了受壓面的平整度。錨下支承板4、橫橋向承壓板5及兩塊錨拉板1、2構(gòu)成的積水槽的低點處設(shè)置有過水孔4a。設(shè)置過水孔4a，有效解決了鋼錨箱20外部可能積水導(dǎo)致鋼錨箱20外部腐蝕等問題，鋼錨箱20為密閉箱體，解決了鋼錨箱20內(nèi)部防腐問題。

如圖7、圖9所示，一種空間索面鋼桁梁斜拉橋，包括索塔12、斜拉索9與鋼桁梁13，斜拉索9的一端與索塔12連接，另一端通過上述索梁錨固組件與鋼桁梁13連接，索塔12為內(nèi)收式，鋼桁梁13的橫橋向斷面為倒梯形。斜拉索9在不同位置具有不同的橫橋向傾角，且與同一索塔12相連的斜拉索9的橫橋向傾角越遠離索塔12越小，如圖9中斜拉索a91、斜拉索b92、斜拉索c93均具有不同的橫橋向傾角，且斜拉索a91、斜拉索b92、斜拉索c93的橫橋向傾角逐漸變小，同時，與斜拉索9相配合的兩塊錨拉板1、2的橫橋向傾角與斜拉索9相同。上述結(jié)構(gòu)對斜拉索9的方向沒有要求，來自不同方向的斜拉索9均可與鋼桁梁13連接，且能保證鋼桁梁13能很好的傳遞來自斜拉索9上的力，可減少索塔造型及地形等原因?qū)︿撹炝盒崩瓨驊?yīng)用的限制。與同一索塔12相連的斜拉索9的橫橋向傾角越遠離索塔12越小，這種結(jié)構(gòu)可使斜拉橋整體受力更加均勻，斜拉橋結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，鋼桁梁13的橫橋向斷面為倒梯形可適應(yīng)上下層橋面寬度不同的情況。也正是上述來自不同方向的斜拉索9均可與鋼桁梁13連接，此種連接方式允許空間索面鋼桁梁斜拉橋的鋼桁梁13位于平曲線上。鋼桁梁13平面線形可為直線或曲線，可適應(yīng)山區(qū)等需要采用曲線橋通過的需求，可擴大本實施例中的空間索面鋼桁梁斜拉橋的應(yīng)用。

如圖8所示，圖7中的空間索面鋼桁梁斜拉橋的索塔12還可為外拓式，此種索塔12形式也可達到圖7中的效果。