專利名稱：一種斜拉橋錨拉板式索梁錨固結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及橋梁工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種索梁錨固結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在斜拉橋工程技術(shù)領(lǐng)域中，斜拉索與鋼主梁的錨固連接是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵性因素，由
于該錨固連接結(jié)構(gòu)長期處于巨大荷載作用之下，其受力性能的可靠性直接關(guān)系到整座大橋
的安全，因此，研究出結(jié)構(gòu)合理的索梁錨固結(jié)構(gòu)是確保橋梁安全的首要條件之一。 在現(xiàn)有的鋼箱梁斜拉橋中斜拉索與鋼主梁的錨固形式主要有散索鞍座加錨固梁
式、牛腿(支架)式、錨管式、錨箱式、錨拉板式、耳板式等。其中，斜拉橋錨拉板式索梁錨固
結(jié)構(gòu)是采用一塊斜向的厚鋼板作為錨拉板，在該錨拉板的上部中心部位沿中軸線方向開
設(shè)一沉孔狀的凹槽，在該凹槽內(nèi)焊接有錨管，斜拉索穿過錨管并用錨具將其錨固在錨管底
部的錨墊板上，錨拉板的底部與鋼主梁的頂板焊接連接。該種索梁錨固連接結(jié)構(gòu)的傳力途
徑是首先，錨墊板將拉索索力全部傳遞給錨管，再通過錨管兩側(cè)焊縫傳遞給錨拉板，最后，
由錨拉板將索力傳遞給鋼主梁。這種連接方式的優(yōu)勢(shì)在于整個(gè)連接結(jié)構(gòu)比較簡單、傳力途
徑也簡單明了 ，斜拉索的安裝與維護(hù)方便，而且易于對(duì)斜拉索進(jìn)行更換。 但是，上述斜拉橋錨拉板式索梁錨固結(jié)構(gòu)存在以下缺點(diǎn)錨拉板的底部與鋼主梁 的頂板加強(qiáng)板之間的T形連接焊縫、鋼主梁的腹板與頂板加強(qiáng)板之間的T形連接焊縫共同 組成了橫向十字形焊接接頭(為承載焊縫)，該承載焊縫區(qū)域應(yīng)力集中現(xiàn)象比較嚴(yán)重，疲勞 強(qiáng)度低，而且鋼主梁的頂板須采用具有抗Z向撕裂能力的型材，從而使得鋼主梁頂板的耗 材使用范圍受到一定的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種斜拉橋錨拉板式索梁錨固結(jié)構(gòu)，能夠有效解決錨拉板與 鋼主梁頂板十字形焊接處的應(yīng)力集中問題，可提高錨拉板錨固連接結(jié)構(gòu)的抗疲勞性能，同 時(shí)，鋼主梁頂板無需采用具有抗Z向撕裂性能的特定材料，因此擴(kuò)大了鋼主梁頂板使用型 材的種類范圍。 本發(fā)明可以通過以下措施來實(shí)現(xiàn)，一種斜拉橋錨拉板式索梁錨固結(jié)構(gòu)，包括鋼主 梁與設(shè)置在鋼主梁頂面上的錨拉板組件，所述錨拉板組件包括錨拉板、用于穿設(shè)斜拉索的 錨管及設(shè)于錨管底部且與錨管垂直安裝的錨墊板，所述錨拉板的頂部中心部位沿中軸線方 向開有一沉孔狀的凹槽，所述錨管安裝在該凹槽的上部中，所述錨墊板上設(shè)有一與錨管管 口相對(duì)應(yīng)的通孔，凹槽的下部用于安裝與斜拉索端頭相連接的斜拉索錨頭，其特征在于所 述鋼主梁的縱腹板向上延伸，縱腹板上與錨拉板的底邊相對(duì)應(yīng)的延伸段伸出鋼主梁的頂板 之外，構(gòu)成外腹板，所述錨拉板的底邊與所述外腹板的上端邊緣連接。 本發(fā)明采用將鋼主梁縱腹板的延伸段與錨拉板連接，與現(xiàn)有的錨拉板底部直接與 鋼主梁頂板焊接的方式相比，避免了在主要受力方向上十字焊接應(yīng)力集中的現(xiàn)象，而且同 時(shí)解決了十字形焊接構(gòu) 疲勞強(qiáng)度較低的問題，具有可靠的強(qiáng)度及較高的疲勞強(qiáng)度；另外，對(duì)鋼主梁的頂板無需要求具有抗Z向撕裂的特性，結(jié)構(gòu)形式更為合理，使得材料的采購及 檢驗(yàn)費(fèi)用顯著降低，結(jié)構(gòu)受力更為安全可靠。 本發(fā)明錨固結(jié)構(gòu)的傳力途徑為斜拉索的索力通過錨管與錨拉板的焊縫傳遞到錨 拉板，再由錨拉板與鋼主梁外腹板之間的對(duì)接焊縫直接傳遞給鋼主梁的外腹板，最后鋼主 梁的外腹板將索力傳到整個(gè)鋼主梁。 作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述鋼主梁縱腹板的其余延伸段伸至鋼主梁的頂板 上。 作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述錨拉板與所述外腹板之間的連接為等厚度對(duì)焊焊
接。這種連接方式可將錨拉板上的索力更好地傳遞到鋼主梁的外腹板上。 作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述錨管的外壁熔透焊接在所述凹槽的內(nèi)壁上。該
種連接方式可將斜拉索的索力由錨管更好地傳遞到錨拉板上，從而實(shí)現(xiàn)索力良好傳遞的目的。 作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述錨拉板的兩個(gè)板面上對(duì)稱設(shè)有板狀的加勁肋，加勁 肋與錨拉板的板面相垂直，所述加勁肋沿錨拉板的中軸線方向設(shè)置，所述加勁肋的底邊與 鋼主梁頂板的上表面連接。加勁肋起到補(bǔ)強(qiáng)的作用，同時(shí)加勁肋的底邊與鋼主梁的頂板連 接，確保錨拉板結(jié)構(gòu)面外穩(wěn)定，并對(duì)其自身予以補(bǔ)強(qiáng)。 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述鋼主梁的縱腹板上設(shè)有豎向的加勁板，所述加勁 板垂直于縱腹板的板面，所述加勁板的上端與鋼主梁頂板的下表面連接，所述加勁肋的底 端與加勁板的頂端上下相對(duì)應(yīng)。 作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述鋼主梁的外腹板與所述錨拉板連接部位的兩側(cè) 邊緣輪廓為圓滑的弧形過渡曲線。將外腹板與錨拉板的連接部位的兩側(cè)邊緣打磨勻順，與 錨拉板、外腹板兩側(cè)的邊緣輪廓共同組成圓弧過渡曲線，可大大降低由于連接焊縫應(yīng)力集 中及截面發(fā)生變化的應(yīng)力突變現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)應(yīng)力平順傳遞。 作為本發(fā)明的實(shí)施方式，所述錨拉板和與所述錨拉板連接部位的鋼主梁外腹板的 材質(zhì)中的硫或者磷含量為0.01wt^ (重量百分比)以下。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下顯著的效果 (1)本發(fā)明是將鋼主梁的縱腹板向上延伸為外腹板并采用錨拉板與外腹板直接連 接的結(jié)構(gòu)，避免了在主要受力方向上十字焊接應(yīng)力集中的現(xiàn)象，而且同時(shí)解決了十字形焊 接構(gòu)造疲勞強(qiáng)度較低的問題，具有可靠的強(qiáng)度及優(yōu)越的抗疲勞性能； (2)采用上述結(jié)構(gòu)后，鋼主梁的頂板無需使用具有抗Z向撕裂的材質(zhì)，因此擴(kuò)大了 鋼主梁頂板使用型材的種類范圍； (3)與現(xiàn)有的斜拉橋錨拉板式索梁錨固結(jié)構(gòu)相比，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)形式更為合理，材 料的采購及檢驗(yàn)費(fèi)用顯著降低，結(jié)構(gòu)受力更為安全可靠； (4)本發(fā)明加勁肋的設(shè)置補(bǔ)償了錨拉板上由于開有凹槽而引起的截面削弱，增強(qiáng) 了錨拉板與鋼主梁外腹板連接后的橫向剛度和整體性； (5)本發(fā)明的鋼主梁外腹板與錨拉板連接部位的兩側(cè)邊緣為圓滑的弧形過渡曲 線，降低了由于連接焊縫應(yīng)力集中及截面發(fā)生變化的應(yīng)力突變現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)應(yīng)力平順傳遞；
(6)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)用性強(qiáng)，可普遍適用于橋梁工程領(lǐng)域中。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1的A向視圖； 圖3是圖2中B局部放大示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1 3所示，是本發(fā)明一種斜拉橋錨拉板式索梁錨固結(jié)構(gòu)，包括鋼主梁與設(shè)置 在鋼主梁頂面上的錨拉板組件，錨拉板組件包括錨拉板1、用于穿設(shè)斜拉索的錨管2及設(shè)于 錨管2底部且與錨管2垂直安裝的錨墊板3，錨拉板1根據(jù)斜拉索索力的大小選取適宜的 尺寸，錨拉板1的頂部中心部位沿中軸線方向開有一沉孔狀的凹槽4，凹槽4的槽口尺寸應(yīng) 該滿足斜拉索掛設(shè)作業(yè)的空間需要，錨管2安裝在該凹槽4的上部中，錨管2的外壁與凹槽 4的內(nèi)壁采用熔透焊接方式連接，錨墊板3上設(shè)有一與錨管2管口相對(duì)應(yīng)的通孔，凹槽4的 下部用于安裝與斜拉索端頭相連接的斜拉索錨頭(圖中未示出)，鋼主梁的縱腹板5向上 延伸，縱腹板5上與錨拉板1的底邊相對(duì)應(yīng)的延伸段伸出鋼主梁的頂板6之外，構(gòu)成外腹板 7，錨拉板1的底邊與外腹板7的上端邊緣連接，使斜拉索掛設(shè)安裝及其錨固結(jié)構(gòu)均位于橋 面上，改善現(xiàn)有錨拉板式索梁錨固結(jié)構(gòu)中十字焊接問題，使受力更為合理，而且無需要求鋼 主梁的頂板6具有抗Z向撕裂要求的材質(zhì)特性。錨拉板1與外腹板7的連接為等厚度對(duì)焊 焊接，焊接部位10的兩側(cè)邊緣輪廓為圓滑的弧形過渡曲線，可降低由于連接焊縫應(yīng)力集中 及截面發(fā)生變化的應(yīng)力突變現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)應(yīng)力平順傳遞；鋼主梁縱腹板5的其余延伸段伸至 鋼主梁的頂板6上。 錨拉板1的兩個(gè)板面上對(duì)稱設(shè)有兩對(duì)板狀的加勁肋8，加勁肋8與錨拉板1的板面 相垂直，加勁肋8沿錨拉板1的中軸線方向(即沿斜拉索掛設(shè)方向)設(shè)置，加勁肋8的底邊 與鋼主梁頂板6的上表面連接，加勁肋8可補(bǔ)償由于開設(shè)凹槽4而對(duì)錨拉板1截面的削弱 作用，增強(qiáng)錨拉板1與鋼主梁外腹板7焊接后的橫向剛度與整體性；鋼主梁縱腹板5上還設(shè) 有兩對(duì)豎向的加勁板9，加勁板9垂直于縱腹板5的板面，加勁板9的上端與鋼主梁頂板6 的下表面連接，加勁肋8的底端與加勁板9的頂端上下相對(duì)應(yīng)。
本發(fā)明的生產(chǎn)過程如下 首先，錨墊板3與錨管2焊接連接，作為斜拉索錨固時(shí)的承壓板，其次，錨管2與錨 拉板1進(jìn)行熔透焊接，錨墊板3、錨管2與錨拉板1共同組成錨拉板組件，經(jīng)過探傷檢查合格 后，將錨拉板組件運(yùn)至鋼主梁總拼場(chǎng)地，待鋼主梁組裝完畢，將錨拉板1與鋼主梁的外腹板 7對(duì)焊焊接，然后，在錨拉板1上焊接加勁肋8。 錨拉板組件的安裝過程是在錨拉板1的上部開設(shè)凹槽4，凹槽4的內(nèi)壁與錨管2 的外壁熔透焊接，將斜拉索穿過錨管2并用斜拉索錨頭錨固在錨管2底部，鋼主梁的外腹板 7伸出頂板6，錨拉板1的底部與鋼主梁外腹板7等厚對(duì)焊焊接，錨拉板1上凹槽4的下部 除了滿足安裝斜拉索錨頭的空間需要之外，還是錨拉板1上、下部分應(yīng)力的過渡區(qū)段。
為了保證本發(fā)明錨固結(jié)構(gòu)良好的承載性能，需嚴(yán)格控制錨拉板1和與錨拉板1 對(duì)焊焊接部位的鋼主梁外腹板7的鋼材化學(xué)成分，使上述材質(zhì)中的硫或者磷含量限制在 0.01wt% (重量百分比)以下。
本發(fā)明斜拉索索力的傳遞路徑是斜拉索的索力通過錨管與錨拉板的焊縫傳遞到 錨拉板，再由錨拉板與鋼主梁外腹板之間的對(duì)接焊縫直接傳遞給鋼主梁外腹板，最后鋼主 梁的外腹板將索力傳到整個(gè)鋼主梁。 本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此，根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知 識(shí)和慣用手段，在不脫離本發(fā)明上述基本技術(shù)思想前提下，本發(fā)明還可以做出其它多種形 式的修改、替換或變更，均落在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種斜拉橋錨拉板式索梁錨固結(jié)構(gòu)，包括鋼主梁與設(shè)置在鋼主梁頂面上的錨拉板組件，所述錨拉板組件包括錨拉板(1)、用于穿設(shè)斜拉索的錨管(2)及設(shè)于錨管(2)底部且與錨管(2)垂直安裝的錨墊板(3)，所述錨拉板(1)的頂部中心部位沿中軸線方向開有一沉孔狀的凹槽(4)，所述錨管(2)安裝在該凹槽(4)的上部中，所述錨墊板(3)上設(shè)有一與錨管(2)管口相對(duì)應(yīng)的通孔，凹槽(4)的下部用于安裝與斜拉索端頭相連接的斜拉索錨頭，其特征在于所述鋼主梁的縱腹板(5)向上延伸，縱腹板(5)上與錨拉板(1)的底邊相對(duì)應(yīng)的延伸段伸出鋼主梁的頂板(6)之外，構(gòu)成外腹板(7)，所述錨拉板(1)的底邊與所述外腹板(7)的上端邊緣連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜拉橋錨拉板式索梁錨固結(jié)構(gòu)，其特征在于所述鋼主梁縱 腹板(5)的其余延伸段伸至鋼主梁的頂板(6)上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的斜拉橋錨拉板式索梁錨固結(jié)構(gòu)，其特征在于所述錨拉 板(1)與所述外腹板(7)之間的連接為等厚度對(duì)焊焊接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的斜拉橋錨拉板式索梁錨固結(jié)構(gòu)，其特征在于所述錨管(2) 的外壁熔透焊接在所述凹槽(4)的內(nèi)壁上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的斜拉橋錨拉板式索梁錨固結(jié)構(gòu)，其特征在于所述錨拉板(1) 的兩個(gè)板面上對(duì)稱設(shè)有板狀的加勁肋(8)，加勁肋(8)與錨拉板(1)的板面相垂直，所述加 勁肋(8)沿錨拉板(1)的中軸線方向設(shè)置，所述加勁肋(8)的底邊與鋼主梁頂板(6)的上 表面連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的斜拉橋錨拉板式索梁錨固結(jié)構(gòu)，其特征在于所述鋼主梁的 縱腹板(5)上設(shè)有豎向的加勁板(9)，所述加勁板(9)垂直于縱腹板(5)的板面，所述加勁 板(9)的上端與鋼主梁頂板(6)的下表面連接，所述加勁肋(8)的底端與加勁板(9)的頂 端上下相對(duì)應(yīng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的斜拉橋錨拉板式索梁錨固結(jié)構(gòu)，其特征在于所述鋼主梁的 外腹板(7)與所述錨拉板(1)連接部位(10)的兩側(cè)邊緣輪廓為圓滑的弧形過渡曲線。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的斜拉橋錨拉板式索梁錨固結(jié)構(gòu)，其特征在于所述錨拉板(1)和與所述錨拉板(1)連接部位的鋼主梁外腹板(7)的材質(zhì)中的硫或者磷含量為O. 01wt^以下。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種斜拉橋錨拉板式索梁錨固結(jié)構(gòu)，包括鋼主梁與設(shè)置在鋼主梁頂面上的錨拉板組件，所述錨拉板組件包括錨拉板、用于穿設(shè)斜拉索的錨管及設(shè)于錨管底部且與錨管垂直安裝的錨墊板，所述錨拉板的頂部中心部位沿中軸線方向開有一沉孔狀的凹槽，所述錨管安裝在該凹槽的上部中，所述錨墊板上設(shè)有一與錨管管口相對(duì)應(yīng)的通孔，凹槽的下部用于安裝與斜拉索端頭相連接的斜拉索錨頭，所述鋼主梁的縱腹板向上延伸，縱腹板上與錨拉板的底邊相對(duì)應(yīng)的延伸段伸出鋼主梁的頂板之外，構(gòu)成外腹板，所述錨拉板的底邊與所述外腹板的上端邊緣連接。本發(fā)明采用外腹板與錨拉板的連接結(jié)構(gòu)，解決了十字形焊接構(gòu)造疲勞強(qiáng)度較低的問題，鋼主梁頂板無需要求具有抗Z向撕裂特性，使材料采購及檢驗(yàn)費(fèi)用顯著降低，結(jié)構(gòu)受力更安全可靠。
文檔編號(hào)E01D11/04GK101713166SQ20091019342
公開日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月29日
發(fā)明者代希華, 孫向東, 李江山, 梁倬賢, 梁立農(nóng), 王強(qiáng) 申請(qǐng)人:廣東省公路勘察規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司