撑杆的设置在一定程度上减小钢箱梁的跨径，对于改善结构局部乃至整体的受力状态均比较有效。撑杆构件是改善该桥受力状态的关键构件，其处理方法没有经验可以参考。其在受压并承受一定水平剪力的同时，可能承受较大拉力。通过观测模型变形及应力分布，研究该撑杆的受力机理。通过试验，得到检测数据，对比验证理论分析的结果。图4-26撑杆加载试验......
2023-07-01
空间缆索下吊点设计及试验研究
【摘要】：图6-31常规悬索桥的传统吊杆结构对于富民桥这种新型的空间缆索结构悬索桥而言，由空缆状态到成桥状态的施工过程中要求悬索桥的吊杆能够移动、伸缩调整及转动较大的角度，因而传统的悬索桥所采用的吊杆形式已无法满足，有必要研制一种新型吊杆结构——底座式空间缆索结构吊杆。由于空间缆索结构悬索桥要求吊杆能够按照施工需要进行转动和伸缩。由分析结果可知，新型底座式吊杆结构的底座应力满足规范要求。
常规悬索桥的传统吊杆一般结构如图6 - 31 所示，其下端锚固装置包括下端锚具、纠偏装置，吊杆下端锚固装置穿过箱梁内的预埋管并被锚固在箱梁底端。由于在施工过程中，该吊杆下端锚固装置只能通过调整球形压板、球形垫板作微小角度的转动，而且受到箱梁内预埋管尺寸的限制，吊杆位置是固定的。
图6-31 常规悬索桥的传统吊杆结构
对于富民桥这种新型的空间缆索结构悬索桥而言，由空缆状态到成桥状态的施工过程中要求悬索桥的吊杆能够移动、伸缩调整及转动较大的角度，因而传统的悬索桥所采用的吊杆形式已无法满足，有必要研制一种新型吊杆结构——底座式空间缆索结构吊杆（以下简称“底座式吊杆”）。
由于空间缆索结构悬索桥要求吊杆能够按照施工需要进行转动和伸缩。因此，在吊杆下端部采用球面连杆和球面支座组合的结构形式，以增大吊杆的可转动角度。此外，增加连接套筒结构，使吊杆能够按施工要求进行有限度的长度调整。
项目组研发的双吊杆结构的底座式空间缆索结构吊杆包括上端锚具、吊杆索体以及下端锚固装置，上端锚具与销接在可转动索夹上的叉耳通过螺纹连接，空间吊杆下端锚固装置包括下端锚具、连杆、底座以及位于连杆与底座之间的转动副。图中所示的连杆是带圆柱头的长螺纹杆，分为螺纹连杆和球面连杆两部分。螺纹连杆为两端均带有外螺纹的连杆，一端为带有外螺纹的球面连杆，另一端为球面圆柱头的连杆。新型底座式吊杆如图6- 32 所示。
图6-32 新型底座式吊杆
螺纹连杆和球面连杆通过带有内螺纹通孔的连接套筒连接。底座为带有台阶孔，上端小、底端大的塔状体，且其底端端面为倾斜面，底座上端面设有防水罩，以防雨水渗透。球面连杆的螺纹杆端穿过底座的台阶孔与下端锚具的内螺纹孔连接，球面圆柱头端卡在底座台阶孔内的转动副端面上；底座的底端端面与箱梁活动或固定连接。转动副由环形球面支座的内球面和球面连杆的圆柱头上端面的外球面组成。吊杆上、下端锚具均采用冷铸锚形式，吊杆索体采用φ5-91丝镀锌平行钢丝索股，吊杆的强度按照相关国标进行设计。
采用有限元软件建立底座的空间分析模型，查看在设计荷载下底座结构的应力，如图6-33 所示。由分析结果可知，新型底座式吊杆结构的底座应力满足规范要求。
图6-33 底座主应力S 1、S 2、S 3
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