[发明专利]梁下反向对称悬拉控震的悬索桥结构

说明书

本发明涉及一种梁下反向对称悬拉控震的悬索桥结构，包括梁体和桥塔，梁体上方设置有主缆，主缆与梁体之间通过吊杆连接，主缆经过桥塔顶端的索鞍之后锚固于桥跨两侧的地面上，梁体横向两侧下方设置有两道下悬索，下悬索通过下拉杆与梁体连接。本发明能有效控制大跨度梁体的振幅，当大跨度梁体的振幅受向下反向悬拉体系控制后，有效降低梁体振幅，使得桥梁的平顺性及行车安全得以保证，在未来大跨度悬索桥、斜拉桥梁及大跨度结构的使用中将有明显优势。

技术领域

本发明涉及桥梁结构建筑技术领域，具体涉及一种梁下反向对称悬拉控震的悬索桥结构。

背景技术

悬索桥型是目前跨度最大的桥型，拱桥、斜拉桥等其余桥型跨度远小于悬索桥。悬索桥结构轻盈，是一种非常好的桥梁技术，但是受悬索桥自身结构特点限制，其桥梁跨度大，承力主要靠悬索承力，整个体系是柔性体系，当受到风荷载时，跨中振幅可以达到几十公分，振幅过大对行车安全造成不良影响。

我国高铁近年来快速发展，高铁行驶速度快，对轨道平顺性要求高。当需要特别大的桥跨时候，尤其是当拱桥、斜拉桥等其余桥型已经不能满足要求，只能选择悬索桥。而悬索桥跨中振幅较大，超过高铁线路平顺性允许值，不能满足使用要求。即使选用悬索桥，桥梁跨度也大幅降低，因此限制了悬索桥的桥跨优点。受当前桥跨技术条件限制，当高铁选线时候，必须避开大的峡谷地形，增加线路长度，降低了高铁的优势，增加了工程造价。

目前需要将现有悬索桥加以改造，将跨中的宽幅振动限制为窄幅振动，以适应新的大跨度条件使用要求，为我国高铁的更好发展提供技术支撑。

发明内容

本发明的目的是提供一种梁下反向对称悬拉控震的悬索桥结构，对大跨桥梁的梁体振幅进行控制，以保证梁体的平顺性，达到行车安全的目的。

本发明所采用的技术方案为：

梁下反向对称悬拉控震的悬索桥结构，包括梁体和桥塔，梁体上方设置有主缆，主缆与梁体之间通过吊杆连接，主缆经过桥塔顶端的索鞍之后锚固于桥跨两侧的地面上，其特征在于：

梁体横向两侧下方设置有两道下悬索，下悬索通过下拉杆与梁体连接。

下悬索两端锚固于桥跨两侧的地面上。

下悬索在梁体横向两侧对称布置。

下悬索在梁体外侧的水平面内呈弧形，下悬索与梁体之间的水平距离自中部向两侧逐渐增大。

下悬索在梁体外侧的垂直面内呈弧形，下悬索与梁体之间的垂直距离自中部向两侧逐渐增大。

下悬索与梁体之间的下拉杆斜向布置，并位于横向平面内。

下拉杆的长度自中部向两侧逐渐增大。

相邻下拉杆之间的间距自中部向两侧逐渐增大。

本发明具有以下优点：

（1）技术成熟

整体荷载轻，梁下新增加的下悬索体系与现有悬索桥类似，整个力学模型及施工技术成熟。

（2）能有效控制梁跨中心上下振幅

悬索桥的跨度大，跨中梁部上下振幅大。如图4所示，当跨中梁体向上震动时，向下仅受梁体自身重力，并且梁体柔度较大，导致向上震动时候振幅过大。在增加了下悬索体系时，如图5所示，梁体受下悬索的牵制，无法向上大幅震动，将梁体振幅控制在一定限度内，使其能满足高标准的使用要求。

（3）能有效控制梁跨水平振幅

下悬索两侧向外，呈开口向外的两个弧形背靠背贴近，其形成一对对称反向张力向外拉着梁体，如图5所示，当梁体左右震动时，受反向张力限制，可有效降低其水平震动振幅，达到降低梁体形变，减少振幅的目的。