[發明專利]一種與錨拉板連接的斜拉橋主梁

在審

• 申請號: 202010898050.1
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN111851256A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 王應良;秦煜;秦羽;曾忠;曹洪武;袁明
• 申請（專利權）人: 中鐵二院工程集團有限責任公司
• 主分類號: E01D11/02
• 分類號: E01D11/02;E01D19/14;E01D2/04
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 陳令軒

本發明涉及橋梁結構建筑領域，具體涉及一種與錨拉板連接的斜拉橋主梁，包括相連接的鋼?混結合梁和錨拉板組件，鋼?混結合梁包括相連接的頂板和上腹板，錨拉板組件包括錨拉板，上腹板豎向連接在頂板端部，且上腹板延伸超出頂板并與錨拉板相互對接。本發明綜合考慮錨拉板與鋼?混結合梁的構造形式、受力及抗風性能等，對主梁結構的截面形式以及與錨拉板的連接方式等方面進行優化設計，這樣可以避免造成材料的浪費、施工吊裝重量大等不利情況，同時在保證橋梁抗風性能的條件下，節約了用鋼量和工程造價，同時在錨拉板和主梁上腹板之間采用對接焊縫，具有受力更好、焊接質量更容易保證等優點。

技術領域

本發明涉橋梁結構建筑領域，特別是一種與錨拉板連接的斜拉橋主梁。

背景技術

近年來我國基礎設施建設取得了舉世矚目的成就，高速公路、高速鐵路等超級工程不斷涌現。斜拉橋作為一種大跨度橋式方案在這些工程中發揮了重要的作用，斜拉橋工程技術也不斷地創新發展，采用合理的主梁截面形式、安全可靠的斜拉索與主梁錨固方式等是設計重點考慮的技術問題。錨拉板作為斜拉索與鋼主梁連接的主要受力構件，是全橋的主要受力點。錨拉板不同于鋼錨箱，它是直接焊接在鋼主梁上翼緣板上，具有受力明確、施工簡單、便于加工、易于維護的特點，是斜拉橋常見的索梁錨固方式。鑒于錨拉板作為傳力主要受力構件，且錨拉板僅下緣與主梁焊接在一起，錨拉板抗拉能力以及錨拉板與鋼主梁、錨拉板與錨拉管焊接處抗剪能力直接關系到整座橋梁安全與穩定。

如圖1所示為最常見的中等跨度斜拉橋主梁截面和錨拉板連接形式，其主梁截面采用單箱三室，錨拉板20與鋼-混結合梁10(主梁本體)邊腹板50焊接以傳遞荷載，邊腹板50外側設有風嘴60，以達到改善斷面氣動性能、提高橋梁斷面抗風穩定性的目的。由于邊腹板50外側設有風嘴60，水平設置的頂板30需設置懸臂端(即懸臂鋼板40)以連接風嘴60，不僅增加了橋梁寬度、增大了主梁用鋼量，導致橋梁的用鋼量偏高，而且由于風嘴60處于空中懸臂狀態，養護人員無法到達風嘴位置，會給后期的橋梁風嘴維修養護工作帶來一定的難度。

同時，由于外側懸臂端的設置，錨拉板20需采用十字焊縫在頂板30焊接，或者將頂板30開孔讓邊腹板50穿過后與錨拉板20焊接，這兩種連接方式均對焊接質量要求非常高，而且焊縫的疲勞強度低，容易出現病害，對橋梁安全不利。

發明內容

本發明的目的在于：針對現有技術存在的問題，提供一種與錨拉板連接的斜拉橋主梁，避免因傳統帶風嘴的單箱多室主梁與錨拉板的連接形式而帶來材料用量高、制造難度大、造價較高、而且主梁和錨拉板連接的焊縫受力性能差的不利因素。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種與錨拉板連接的斜拉橋主梁，包括相連接的鋼-混結合梁和錨拉板組件，鋼-混結合梁包括相連接的頂板和上腹板，錨拉板組件包括錨拉板，上腹板豎向連接在頂板端部，且上腹板延伸超出頂板并與錨拉板對接。

本發明主梁截面的上翼緣全部布置在上腹板的內側，錨拉板采用對接焊縫與上腹板焊接，對接焊縫的受力性能好，質量容易得到保障，避免了傳統帶風嘴的主梁截面在頂板上采用十字形焊縫，或者在頂板上開槽型孔讓上腹板穿過頂板再與錨拉板焊接。主梁兩側取消了風嘴和懸臂端的設置，大大減小了鋼材用量，降低了主梁制造難度，也避免了風嘴后期的維護養護工作，成本降低。

本發明尤其適用于中等跨度斜拉橋(主跨小于350m的雙塔斜拉橋或者獨塔斜拉橋)，通過優化主梁結構和尺寸，在保證主梁具有一定抗拉能力和抗風能力的前提下，上腹板外側可取消風嘴的設置，不僅能夠減少橋梁寬度、節省主梁鋼材用量，還能使得主梁的承載能力與現有結構形式的承載能力持平。當跨度較大(主跨大于350m的雙塔斜拉橋或者獨塔斜拉橋)時，可以考慮通過設置外掛風嘴解決橋梁抗風問題。

進一步地，鋼-混結合梁為單箱單室結構，即只有兩側上腹板，無中腹板；結構輕便，節省了鋼材量。該主梁截面形式既適合于鋼-混結合梁，也適用于鋼箱梁。