專利名稱：一種斜拉橋錨拉板式索梁錨固結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及橋梁工程技術領域，特別是涉及一種索梁錨固結構。
背景技術：
在斜拉橋工程技術領域中，斜拉索與鋼主梁的錨固連接是設計的關鍵性因素，由
于該錨固連接結構長期處于巨大荷載作用之下，其受力性能的可靠性直接關系到整座大橋
的安全，因此，研究出結構合理的索梁錨固結構是確保橋梁安全的首要條件之一。 在現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
結構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
設一沉孔狀的凹槽，在該凹槽內焊接有錨管，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構的傳力途
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)勢在于整個連接結構比較簡單、傳力途
徑也簡單明了 ，斜拉索的安裝與維護方便，而且易于對斜拉索進行更換。 但是，上述斜拉橋錨拉板式索梁錨固結構存在以下缺點錨拉板的底部與鋼主梁 的頂板加強板之間的T形連接焊縫、鋼主梁的腹板與頂板加強板之間的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)域應力集中現象比較嚴重，疲勞 強度低，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構，能夠有效解決錨拉板與 鋼主梁頂板十字形焊接處的應力集中問題，可提高錨拉板錨固連接結構的抗疲勞性能，同 時，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現，一種斜拉橋錨拉板式索梁錨固結構，包括鋼主 梁與設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、用于穿設斜拉索的 錨管及設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，所述錨墊板上設有一與錨管管 口相對應的通孔，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應的延伸段伸出鋼主梁的頂板 之外，構成外腹板，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力集中的現象，而且同 時解決了十字形焊接構 疲勞強度較低的問題，具有可靠的強度及較高的疲勞強度；另外，對鋼主梁的頂板無需要求具有抗Z向撕裂的特性，結構形式更為合理，使得材料的采購及 檢驗費用顯著降低，結構受力更為安全可靠。 本發(fā)明錨固結構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鋼主梁。 作為本發(fā)明的一種實施方式，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，所述錨拉板與所述外腹板之間的連接為等厚度對焊焊
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)明的一種實施方式，所述錨管的外壁熔透焊接在所述凹槽的內壁上。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，從而實現索力良好傳遞的目的。 作為本發(fā)明的一種改進，所述錨拉板的兩個板面上對稱設有板狀的加勁肋，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。加勁肋起到補強的作用，同時加勁肋的底邊與鋼主梁的頂板連 接，確保錨拉板結構面外穩(wěn)定，并對其自身予以補強。 作為本發(fā)明的進一步改進，所述鋼主梁的縱腹板上設有豎向的加勁板，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應。 作為本發(fā)明的一種實施方式，所述鋼主梁的外腹板與所述錨拉板連接部位的兩側 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邊緣打磨勻順，與 錨拉板、外腹板兩側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力集 中及截面發(fā)生變化的應力突變現象，實現應力平順傳遞。 作為本發(fā)明的實施方式，所述錨拉板和與所述錨拉板連接部位的鋼主梁外腹板的 材質中的硫或者磷含量為0.01wt^ (重量百分比)以下。
與現有技術相比，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 接的結構，避免了在主要受力方向上十字焊接應力集中的現象，而且同時解決了十字形焊 接構造疲勞強度較低的問題，具有可靠的強度及優(yōu)越的抗疲勞性能； (2)采用上述結構后，鋼主梁的頂板無需使用具有抗Z向撕裂的材質，因此擴大了 鋼主梁頂板使用型材的種類范圍； (3)與現有的斜拉橋錨拉板式索梁錨固結構相比，本發(fā)明的結構形式更為合理，材 料的采購及檢驗費用顯著降低，結構受力更為安全可靠； (4)本發(fā)明加勁肋的設置補償了錨拉板上由于開有凹槽而引起的截面削弱，增強 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邊緣為圓滑的弧形過渡曲 線，降低了由于連接焊縫應力集中及截面發(fā)生變化的應力突變現象，實現應力平順傳遞；
(6)本發(fā)明的結構簡單，實用性強，可普遍適用于橋梁工程領域中。
下面結合附圖和具體實施例對發(fā)明作進一步的詳細說明。
圖1是本發(fā)明的結構示意圖； 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構，包括鋼主梁與設置 在鋼主梁頂面上的錨拉板組件，錨拉板組件包括錨拉板1、用于穿設斜拉索的錨管2及設于 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 該滿足斜拉索掛設作業(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的內壁采用熔透焊接方式連接，錨墊板3上設有一與錨管2管口相對應的通孔，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的底邊相對應的延伸段伸出鋼主梁的頂板6之外，構成外腹板 7，錨拉板1的底邊與外腹板7的上端邊緣連接，使斜拉索掛設安裝及其錨固結構均位于橋 面上，改善現有錨拉板式索梁錨固結構中十字焊接問題，使受力更為合理，而且無需要求鋼 主梁的頂板6具有抗Z向撕裂要求的材質特性。錨拉板1與外腹板7的連接為等厚度對焊 焊接，焊接部位10的兩側邊緣輪廓為圓滑的弧形過渡曲線，可降低由于連接焊縫應力集中 及截面發(fā)生變化的應力突變現象，實現應力平順傳遞；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的兩個板面上對稱設有兩對板狀的加勁肋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(即沿斜拉索掛設方向)設置，加勁肋8的底邊 與鋼主梁頂板6的上表面連接，加勁肋8可補償由于開設凹槽4而對錨拉板1截面的削弱 作用，增強錨拉板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 有兩對豎向的加勁板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的頂端上下相對應。
本發(fā)明的生產過程如下 首先，錨墊板3與錨管2焊接連接，作為斜拉索錨固時的承壓板，其次，錨管2與錨 拉板1進行熔透焊接，錨墊板3、錨管2與錨拉板1共同組成錨拉板組件，經過探傷檢查合格 后，將錨拉板組件運至鋼主梁總拼場地，待鋼主梁組裝完畢，將錨拉板1與鋼主梁的外腹板 7對焊焊接，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的上部開設凹槽4，凹槽4的內壁與錨管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、下部分應力的過渡區(qū)段。
為了保證本發(fā)明錨固結構良好的承載性能，需嚴格控制錨拉板1和與錨拉板1 對焊焊接部位的鋼主梁外腹板7的鋼材化學成分，使上述材質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鋼主梁。 本發(fā)明的實施方式不限于此，根據本發(fā)明的上述內容，按照本領域的普通技術知 識和慣用手段，在不脫離本發(fā)明上述基本技術思想前提下，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)明保護范圍之內。
權利要求
一種斜拉橋錨拉板式索梁錨固結構，包括鋼主梁與設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)、用于穿設斜拉索的錨管(2)及設于錨管(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)上設有一與錨管(2)管口相對應的通孔，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)的底邊相對應的延伸段伸出鋼主梁的頂板(6)之外，構成外腹板(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. 根據權利要求1所述的斜拉橋錨拉板式索梁錨固結構，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. 根據權利要求1或2所述的斜拉橋錨拉板式索梁錨固結構，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焊焊接。
4. 根據權利要求3所述的斜拉橋錨拉板式索梁錨固結構，其特征在于所述錨管(2) 的外壁熔透焊接在所述凹槽(4)的內壁上。
5. 根據權利要求4所述的斜拉橋錨拉板式索梁錨固結構，其特征在于所述錨拉板(1) 的兩個板面上對稱設有板狀的加勁肋(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. 根據權利要求5所述的斜拉橋錨拉板式索梁錨固結構，其特征在于所述鋼主梁的 縱腹板(5)上設有豎向的加勁板(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 端上下相對應。
7. 根據權利要求6所述的斜拉橋錨拉板式索梁錨固結構，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)的兩側邊緣輪廓為圓滑的弧形過渡曲線。
8. 根據權利要求l所述的斜拉橋錨拉板式索梁錨固結構，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構，包括鋼主梁與設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、用于穿設斜拉索的錨管及設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，所述錨墊板上設有一與錨管管口相對應的通孔，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應的延伸段伸出鋼主梁的頂板之外，構成外腹板，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構，解決了十字形焊接構造疲勞強度較低的問題，鋼主梁頂板無需要求具有抗Z向撕裂特性，使材料采購及檢驗費用顯著降低，結構受力更安全可靠。
文檔編號E01D11/04GK101713166SQ20091019342
公開日2010年5月26日 申請日期2009年10月29日 優(yōu)先權日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, 王強 申請人:廣東省公路勘察規(guī)劃設計院有限公司