[發明專利]鋼箱格式索-塔連接結構及其制作方法

在審

• 申請號: 201810207109.0
• 申請日: 2018-03-13
• 公開（公告）號: CN108330831A
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 劉明虎;劉玉擎;徐國平;黃運林;陳虎成;張門哲;劉磊;賈偉;李修坤;吳學偉;劉盛智
• 申請（專利權）人: 中交公路規劃設計院有限公司;湖北石首長江公路大橋有限公司
• 主分類號: E01D19/14
• 分類號: E01D19/14;E01D19/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

本公開提供了一種鋼箱格式索?塔連接結構及其制作方法，該鋼箱格式索?塔連接結構包括：鋼箱格結構，其一側與鋼牛腿(8)焊接，另一側與現澆的混凝土塔壁(1)結合，所述鋼箱格結構與澆筑在鋼箱格內外的混凝土塔壁(1)共同工作，承受由鋼錨梁(2)和鋼牛腿(8)傳來的斜拉索(4)索力。本公開提供的鋼箱格式索?塔連接結構受力合理、施工方便，能夠適用于不同跨徑、不同索面形式的斜拉橋，特別適用于大跨徑斜拉橋。

技術領域

本公開涉及橋梁結構技術領域，尤其涉及一種鋼箱格式索-塔連接結構及其制作方法。

背景技術

斜拉橋的索塔錨固結構是一個將斜拉索的局部集中力分散到全截面，并安全、均勻地傳遞到錨固區以下塔柱的重要受力構造。組合索塔錨固結構，利用鋼結構承擔斜拉索水平拉力、混凝土塔壁承擔豎向壓力，充分發揮鋼與混凝土各自的材料性能優勢，是更為合理的索塔錨固結構形式，特別適合應用于大跨徑斜拉橋。

混凝土索塔鋼錨梁的錨固方式，是將鋼錨梁沿順橋向置于混凝土索塔內壁的牛腿上，拉索錨固在鋼錨梁兩端的錨墊板上，通過支撐板將索力傳遞給鋼錨梁。其中水平力主要由鋼錨梁腹板承受，塔壁只承擔水平力不平衡的部分；豎向分力通過支座傳遞給牛腿進而傳給塔柱。鋼錨梁由頂、底板、腹板(拉板)、錨墊板和承壓板組成，其他橫隔板、連接板和加勁板等均為連接和保證結構整體性而設。其中錨墊板和支承板是主要承壓構件，腹板是主要承拉構件。

采用鋼錨梁的錨固方案時，早期的斜拉橋橋塔常采用混凝土牛腿以實現鋼錨梁與塔壁的連接。鋼錨梁可以自由滑動和伸長，斜拉索的水平分力全部由鋼錨梁承擔，斜拉索的豎向分力通過混凝土牛腿傳遞到混凝土塔壁上。由于混凝土牛腿存在應力集中嚴重、不便于滑模施工等缺點，近年來出現了鋼牛腿支承鋼錨梁的結構形式：錨梁沿順橋向置于混凝土索塔內壁的牛腿上，拉索錨固在錨固件上，水平力主要由鋼錨梁承擔，豎向分力通過鋼牛腿經由鋼壁板上的開孔板連接件傳給塔柱承擔。

在鋼錨梁型組合索塔錨固結構中，鋼-混連接結合部位是其關鍵構造。采用在壁板外焊接焊釘群的連接方式會使焊釘受到較大的拉拔力，且這種拉拔力和剪力分布均極不均勻，使混凝土塔壁局部處于受拉狀態，容易產生裂縫進而進一步影響組合索塔錨固結構的耐久性和承載力。

因此，有必要提出一種既能夠保證甚至提高豎向抗剪承載力，又能進一步提升鋼-混結合部抗拉拔能力，既經濟耐久，又便于施工的新型索-塔結合部連接結構。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本公開提供了一種鋼箱格式索-塔連接結構及其制作方法，以至少部分解決以上所提出的技術問題。

(二)技術方案

根據本公開的一個方面，提供了一種鋼箱格式索-塔連接結構，包括：鋼箱格結構，其一側與鋼牛腿焊接，另一側與現澆的混凝土塔壁牢固結合，所述鋼箱格結構與澆筑在鋼箱格內外的混凝土塔壁共同工作，承受由鋼錨梁和鋼牛腿傳來的斜拉索索力。

在本公開一些實施例中，所述鋼箱格結構包括：內壁板，固定連接在所述混凝土塔壁上；外壁板，與混凝土塔壁外側齊平；腹板，沿混凝土塔壁厚度通長布置，在其兩側開孔并與內壁板、外壁板焊接，和外壁板、內壁板共同形成一個完整的箱格結構。

在本公開一些實施例中，所述鋼箱格結構還包括：開孔板連接件，所述開孔板連接件為鋼-混傳力構件，焊接在內壁板的塔壁一側，用于提供豎向抗剪承載力和剛度。

在本公開一些實施例中，所述開孔板連接件包括帶孔的鋼板，通過孔中混凝土銷栓作用將鋼與混凝土結合成一體。

在本公開一些實施例中，所述開孔板連接件根據不同剛度和承載力要求選型，并滿足開孔板連接件的構造要求，按預定間距焊接在內壁板上，承受索力的豎向分力和由于偏心距造成的順橋向彎矩。