CN204455824U - 一种斜拉桥索梁连接锚拉板组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种斜拉桥索梁连接锚拉板组件。它包括锚拉板和拉索套筒，所述锚拉板上部开有槽口，所述拉索套筒嵌于槽口内，所述拉索套筒顶部连接锚拉板上盘、底部连接锚垫板，所述锚拉板上盘顶部设有上套筒，所述上套筒与所述拉索套筒同轴，所述拉索套筒下端固定有承压板，所述承压板与锚垫板间隔一定距离且平行于锚垫板，所述钢主梁的纵腹板顶部与锚拉板的底边相对应的部分伸出钢主梁的顶板之外形成外腹板，所述锚拉板底部与外腹板上边缘连接。本实用新型通过设置承压板来增加结构的传力途径，结构受力安全、传力可靠、抗疲劳性能优越，能很好克服锚固结构应力集中、局部变形、疲劳裂纹问题。

Description

一种斜拉桥索梁连接锚拉板组件

技术领域

本实用新型属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种斜拉桥索梁连接锚拉板组件。

背景技术

钢梁斜拉桥的斜拉索与钢梁连接结构即索梁锚固结构，其作为直接承受和传递斜拉索索力的结构，是斜拉桥最为关键且受力最复杂的区域之一。

目前，锚拉板类的索梁锚固结构示意图如图1所示，主要由锚拉板1、拉索套筒3和锚垫板4构成，其与钢主梁之间的锚固方法一般有两种做法，一种是将锚拉板1直接与钢主梁的顶板10焊接(与纵腹板9中心对齐)，二是锚拉板1穿过顶板10，使其直接与纵腹板9相连，这两种做法斜拉索的索力都是通过锚拉板1传给主梁的纵腹板9和顶板10。但这种索力直接由锚拉板结构传递给纵腹板的单一传力方式，纵腹板和锚拉板的受力均较大，特别是锚拉板与顶板焊接处、锚拉板与拉索套筒焊缝处以及锚拉板开孔的上圆角处均容易出现应力集中、局部变形、疲劳裂纹等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种受力安全、传力可靠、抗疲劳性能优越的斜拉桥索梁连接锚拉板组件。

本实用新型采用的技术方案是：一种斜拉桥索梁连接锚拉板组件，包括设置在钢主梁顶部的锚拉板和拉索套筒，所述锚拉板上部开有上端窄下端宽的槽口，所述拉索套筒上端嵌于槽口上端内部，所述拉索套筒顶部焊接锚拉板上盘、底部焊接锚垫板，所述锚拉板上盘和锚垫板平行且均垂直于拉索套筒中轴线，所述锚拉板上盘上面设有上套筒，所述上套筒与所述拉索套筒同轴，其特征在于：所述拉索套筒外表面位于槽口下端的部位焊接有承压板，所述承压板与锚垫板间隔一定距离且相互平行，所述钢主梁的纵腹板顶部与锚拉板的底边相对应的部分伸出钢主梁的顶板之外形成外腹板，所述锚拉板底部与外腹板上边缘连接。

进一步地，所述槽口的上端边缘与下端边缘之间的过渡段包括两部分，一部分为与槽口上端边缘相接的直线段，直线段长度为50mm-200mm；另一部分为与直线段和槽口下端边缘相切的圆弧段，圆弧段半径为150mm-300mm。为减少锚拉板与拉索套筒焊缝处以及锚拉板上槽口的上圆角处的应力集中，在锚拉板和拉索套筒之间设置大圆弧和直线过渡，可以有效改善锚拉板的应力集中，使连接更加可靠。

进一步地，所述拉索套筒外壁设有多个板状的加劲肋，所述加劲肋垂直于拉索套筒外壁，加劲肋沿拉索套筒中轴线方向设置，所述多个加劲肋在拉索套筒外壁沿其圆周方向均匀布置，所述加劲肋顶部和底部分别与锚拉板上盘和承压板表面焊接。设置加劲肋可有效增强拉索套筒的结构强度，使得结构受力更安全，使用寿命更长。

进一步地，所述拉索套筒外壁熔透焊接在槽口内壁上。这种连接方式可将斜拉索的索力由拉索套筒更好地传递到锚拉板上，从而实现索力良好传递的目的。

更进一步地，所述外腹板与锚拉板以及顶板的连接部位的两侧边缘轮廓均为圆滑的弧形过渡曲线。将外腹板与锚拉板以及顶部的连接部位的两侧边缘打磨均匀，形成圆滑的弧形过渡曲线，可大大降低由于连接焊缝应力集中及截面发生变化的应力突变现象，实现应力平顺传递。

本实用新型通过设置承压板，增加了结构的传力途径，索力通过锚垫板传给套筒和承压板，再分别通过锚拉板与套筒和承压板之间的熔透焊缝传递至锚拉板，承压板结构使索力向套筒的传递更加均匀，同时分散了索力的传递迹线，使结构的安全系数更高，很好克服了目前常用索梁锚固结构的应力集中、局部应力和疲劳应力幅过大甚至超限的问题。

本实用新型受力安全、传力可靠、抗疲劳性能优越，能很好克服斜拉索锚固结构及钢主梁纵腹板的局部变形、静载应力和疲劳应力幅均较大的问题；同时结构较为简洁，板件数量及钢材用量均较少，经济性优良；结构制造组装便捷，制造焊接条件较好，制造焊接质量易于保证，可广泛应用于钢主梁斜拉桥，特别是通行铁路列车或公路货车的重载钢主梁斜拉桥。

附图说明

图1为现有技术的结构示意图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为本实用新型的主视图。

图4为本实用新型拉索套筒与承压板、锚垫板的连接示意图。

图5为本实用新型拉索套筒与承压板连接的侧视图。

图6为本实用新型的拉索套筒与锚拉板连接根部的示意图。

图中：1-锚拉板；2-槽口；3-拉索套筒；4-锚垫板；5-承压板；6-锚拉板上盘；7-上套筒；8-加劲肋；9-纵腹板；10-顶板；11-外腹板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明，便于清楚地了解本实用新型，但它们不对本实用新型构成限定。

如图2-6所示，本实用新型的锚拉板组件包括设置在钢主梁顶部的锚拉板1和拉索套筒3，所述锚拉板1上部开有上端窄下端宽的槽口2，所述拉索套筒3上端嵌于槽口2上端内部，所述拉索套筒3顶部焊接锚拉板上盘6、底部焊接锚垫板4，所述锚拉板上盘6和锚垫板4平行且均垂直于拉索套筒3的中轴线，所述锚拉板上盘6顶部设有上套筒7，所述上套筒7与所述拉索套筒3同轴。拉索套筒3下部外表面焊接有承压板5，承压板5位于槽口2下端较宽的部位，所述承压板5与锚垫板6间隔一定距离且相互平行，所述钢主梁的纵腹板9顶部与锚拉板1的底边相对应的部分伸出钢主梁的顶板之外形成外腹板11，所述锚拉板3底部与外腹板11上边缘连接，外腹板11与锚拉板3以及顶板10的连接部位的两侧边缘轮廓12均为圆滑的弧形过渡曲线。

上述技术方案中，拉索套筒3嵌于锚拉板1的槽口2内，其通过熔透焊缝方式与锚拉板1焊连，在锚垫板4和拉索套筒1之间增设了承压板4，承压板5平行并相距锚垫板4上端面适当距离设置，承压板5与拉索套筒3、锚拉板1全熔透焊连。此时，斜拉索索力通过两种途径或方式传递和分散：一是通过拉索套筒3与锚拉板1间的熔透焊缝将一部分索力传递至锚拉板1，二是通过增设的承压板5与拉索套筒3、锚拉板1间的熔透焊缝以弯压受力形式传递。形成了多种传力方式，而非传统锚拉板结构仅通过拉索套筒与锚拉板间熔透焊缝的传力，这样可减小拉索套筒3、锚拉板1的承载，特别是显著降低锚拉板1与拉索套筒3焊接部位、锚拉板1上槽口过渡段的应力水平和疲劳应力幅，从而显著提高整个索梁锚固结构的受力安全性、传力可靠性和抗疲劳性能。

上述技术方案中，为减少锚拉板1与拉索套筒3焊缝处以及锚拉板1上槽口2的过渡段2.3处的应力集中，在锚拉板1和拉索套筒3之间设置了大圆弧和直线过渡，可以有效改善锚拉板的应力集中，使连接更加可靠。具体如图6所示：槽口2的上端边缘2.1与下端边缘2.2之间的过渡段2.3的包括两部分，一部分为与槽口上端边缘2.1相接的直线段2.4，另一部分为与直线段2.4和槽口下端边缘2.2相切的圆弧段2.5。可通过调整过渡段2.3的宽度、长度等参数来调整斜拉索索力在拉索套筒3与锚拉板1间焊缝的传力、承压板5承压传力的分配比例，从而使各板件的局部变形、静载应力和疲劳应力幅处于合理水平。经计算比较研究表明，直线段2.4长度L可选范围为50mm-200mm，圆弧段2.5半径R可选范围为150mm-300mm，具体最合理值，根据实际工程的斜拉索最大索力(幅)水平而定。

上述技术方案中，为保证拉索套筒3的结构强度，在拉索套筒3外壁设置了多个板状的加劲肋8，所述加劲肋8垂直于拉索套筒3外壁且沿拉索套筒3中轴线方向设置，所述多个加劲肋8沿拉索套筒3外壁均匀布置，所述加劲肋8顶部和底部分别与锚拉板上盘6和承压板5表面连接，设置加劲肋8可有效增强拉索套筒3的结构强度，使得结构受力更安全，使用寿命更长。

传统的锚拉板为“细长”的结构形式，缺少足够的结构冗余度，而本实用新型加大锚拉板宽度，如图3所示，锚拉板沿拉索套筒3倾斜方向的内侧边缘1.1分为上下两段，上段1.2与拉索套筒3中轴线之间的γ1夹角为0°-45°，上段1.2与下段1.3之间的夹角γ3为145°-180°；锚拉板沿拉索套筒3倾斜方向的外侧边缘1.4分为上下两段，上段1.5与拉索套筒3中轴线之间的夹角γ2为0°-45°，上段1.5与下段1.6之间的夹角γ4为145°-180°。通过调整两侧边缘角度加大与腹板连接宽度，从而增加受力面积，使得受力更加可靠，能简洁地将索力传递到全截面，避免出现多大应力集中。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (5)

1.一种斜拉桥索梁连接锚拉板组件，包括设置在钢主梁顶部的锚拉板(1)和拉索套筒(3)，所述锚拉板(1)上部开有上端窄下端宽的槽口(2)，所述拉索套筒(3)上端嵌于槽口上端内部，所述拉索套筒(3)顶部焊接锚拉板上盘(6)、底部焊接锚垫板(4)，所述锚拉板上盘(6)和锚垫板(4)平行且均垂直于拉索套筒中轴线，所述锚拉板上盘上面设有上套筒(7)，所述上套筒(7)与所述拉索套筒(3)同轴，其特征在于：所述拉索套筒(3)外表面位于槽口下端的部位焊接有承压板(5)，所述承压板(5)与锚垫板(4)间隔一定距离且相互平行，所述钢主梁的纵腹板(9)顶部与锚拉板的底边相对应的部分伸出钢主梁的顶板之外形成外腹板(11)，所述锚拉板(1)底部与外腹板(11)上边缘连接。

2.根据权利要求1所述的一种斜拉桥索梁连接锚拉板组件，其特征在于：所述槽口(2)的上端边缘(2.1)与下端边缘(2.2)之间的过渡段(2.3)包括两部分，一部分为与槽口上端边缘相接的直线段(2.4)，直线段(2.4)长度为50mm-200mm；另一部分为与直线段和槽口下端边缘相切的圆弧段(2.5)，圆弧段(2.5)半径为150mm-300mm。

3.根据权利要求1所述的一种斜拉桥索梁连接锚拉板组件，其特征在于：所述拉索套筒(3)外壁设有多个板状的加劲肋(8)，所述加劲肋(8)垂直于拉索套筒(3)外壁，加劲肋(8)沿拉索套筒中轴线方向设置，所述多个加劲肋(8)在拉索套筒(3)外壁沿其圆周方向均匀布置，所述加劲肋(8)顶部和底部分别与锚拉板上盘(6)和承压板(5)表面焊接。

4.根据权利要求1所述的一种斜拉桥索梁连接锚拉板组件，其特征在于：所述拉索套筒(3)外壁熔透焊接在槽口(2)上端内壁上。

5.根据权利要求1所述的一种斜拉桥索梁连接锚拉板组件，其特征在于：所述外腹板(11)与锚拉板(1)以及顶板(10)的连接部位的两侧边缘轮廓(12)均为圆滑的弧形过渡曲线。