[发明专利]一种根形布置主缆的自锚式悬索桥

说明书

本发明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‑混凝土的主拱和若干个钢箱‑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。该发明创新地提出分散根形布置的主缆，不仅可以减小主梁压应力水平，并可减小梁端上拔力以及局部锚固应力，同时又可形成独特的景观效果。该悬索桥结构轻盈，传力路径清晰，材料利用率高，景观效果别致，施工技术成熟，施工周期短，结构安全可靠。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

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。

发明内容

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，本发明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。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下所述：

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-混凝土的主拱1和若干个钢箱-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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本发明的有益效果为：本发明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。