[發(fā)明專利]一種懸索橋的加勁索構(gòu)造及其設(shè)計(jì)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211486359.5
• 申請(qǐng)日: 2022-11-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115748455A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 傅戰(zhàn)工;何東升;戴慧敏;周銀東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): E01D19/16
• 分類號(hào): E01D19/16;E01D19/14;E01D11/02;G06F30/13;G06F30/23
• 代理公司: 武漢智權(quán)專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 王江能

本申請(qǐng)公開(kāi)了一種懸索橋的加勁索構(gòu)造及其設(shè)計(jì)方法，涉及橋梁結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，所述懸索橋包含主梁和兩個(gè)橋塔，所述加勁索構(gòu)造包括兩組斜拉索和若干吊索；兩組斜拉索沿主梁的縱橋向?qū)ΨQ設(shè)置；每組斜拉索橫跨錨固于一個(gè)橋塔，且每組斜拉索的一側(cè)錨固于懸索橋的邊跨橋墩或錨碇，另一側(cè)錨固于主梁的四分跨區(qū)域；位于斜拉索四分跨區(qū)域同一縱向位置的吊索為交叉吊索；所述斜拉索固定于主梁的錨點(diǎn)位置設(shè)置設(shè)定重量的壓重塊；在斜拉索和壓重塊的作用下，所述交叉吊索的恒載索力不超過(guò)非交叉吊索的恒載索力，且四分跨區(qū)域的主梁的豎向位移極值不大于跨中主梁的豎向位移極值。本申請(qǐng)的加勁索構(gòu)造及其設(shè)計(jì)方法，以解決相關(guān)技術(shù)中懸索橋豎向剛度小的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及橋梁結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種懸索橋的加勁索構(gòu)造及其設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

目前，在眾多橋型中，懸索橋的跨橋能力強(qiáng)，是超大跨度橋梁的主選橋型，目前已知懸索橋的最大跨度已經(jīng)達(dá)到了2300m。懸索橋的缺點(diǎn)也非常明顯，豎向剛度比同跨度斜拉橋小得多，導(dǎo)致主梁的抗風(fēng)穩(wěn)定性比較差，對(duì)在懸索橋上行駛的列車行車的安全性和舒適性會(huì)產(chǎn)生很大的不良影響。因此，懸索橋的豎向剛度小已經(jīng)成為制約其應(yīng)用于鐵路橋的關(guān)鍵因素。

因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待設(shè)計(jì)一種新的方案，解決懸索橋豎向剛度小的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本申請(qǐng)的目的在于提供一種懸索橋的加勁索構(gòu)造及其設(shè)計(jì)方法，以解決相關(guān)技術(shù)中懸索橋豎向剛度小的技術(shù)問(wèn)題。

為達(dá)到以上目的，采取的技術(shù)方案是：一種懸索橋的加勁索構(gòu)造，所述懸索橋包含主梁和兩個(gè)橋塔，所述加勁索構(gòu)造包括兩組斜拉索和若干吊索；兩組斜拉索沿主梁的縱橋向?qū)ΨQ設(shè)置；每組斜拉索橫跨錨固于一個(gè)橋塔，且每組斜拉索的一側(cè)錨固于懸索橋的邊跨橋墩或錨碇，另一側(cè)錨固于主梁的四分跨區(qū)域；位于斜拉索四分跨區(qū)域同一縱向位置的吊索為交叉吊索；

所述斜拉索固定于主梁的錨點(diǎn)位置增加設(shè)定重量的壓重塊；在斜拉索和壓重塊的作用下，所述交叉吊索的恒載索力不超過(guò)非交叉吊索的恒載索力，且四分跨區(qū)域的主梁的豎向位移極值不大于跨中主梁的豎向位移極值。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，每組斜拉索包含若干根斜拉索，兩組斜拉索同一處對(duì)稱設(shè)置的兩根斜拉索錨固于兩個(gè)橋塔的同一高度處。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，每組斜拉索包含一根以上斜拉索，所述斜拉索的端部錨固于主梁的四分跨區(qū)域。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述加勁索構(gòu)造的若干吊索豎直等間距設(shè)置，且每根吊索的兩端分別固定于懸索橋的主梁和主纜；所述主纜在兩個(gè)橋塔的頂處彎折，其兩端分別錨固于兩個(gè)錨碇內(nèi)。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，每組斜拉索沿橋塔兩側(cè)分為主跨側(cè)斜拉索和邊跨側(cè)斜拉索，所述邊跨側(cè)斜拉索的端部集中錨固于邊跨橋墩或錨碇，所述主跨側(cè)斜拉索的端部分散錨固于主梁的四分跨區(qū)域；所述主跨側(cè)斜拉索和邊跨側(cè)斜拉索的恒載索力的水平分力大小相等方向相反。

本申請(qǐng)還公開(kāi)了一種懸索橋的加勁索構(gòu)造的設(shè)計(jì)方法，包含以下步驟：

S1、建立懸索橋有限元模型，在豎向移動(dòng)荷載的作用下對(duì)懸索橋豎向剛度進(jìn)行分析，得到主梁隨主纜的呈跨中小、四分跨處大的W型豎向位移極值包絡(luò)圖；

S2、在豎向剛度最薄弱的兩個(gè)四分跨區(qū)域張拉兩組初始規(guī)格的斜拉索，每組斜拉索的一側(cè)錨固于懸索橋的邊跨橋墩或錨碇，另一側(cè)錨固于主梁的四分跨區(qū)域；位于斜拉索四分跨區(qū)域同一縱向位置的吊索為交叉吊索，在斜拉索錨固于主梁的錨點(diǎn)位置增加初始?jí)褐貕K；

S3、施加豎向移動(dòng)荷載，重新提取主梁的豎向位移極值包絡(luò)圖；將四分跨處的豎向位移極值與跨中豎向位移極值的大小相比較，若大于，轉(zhuǎn)S4；若不大于，結(jié)束；