[发明专利]斜拉索桥的桥体机构

说明书

技术领域

本发明属于桥梁建筑技术特别是长跨度和超长跨度的桥梁领域，具体的涉及一种机械强度高、连结牢固且稳定性佳的斜拉索桥的桥体机构。

背景技术

随着铁路、道路和桥梁建设的发展，桥梁向更大跨度的柔性结构发展中，以满足相应建设的需要，大跨度的桥梁首要解决的是在气动及行车动力响应下结构的安全及稳定问题以及在高速行车条件下的人身安全及舒适度的要求。由于承重和稳定安全的需要，目前主要采用钢筋混凝土作为大跨度和超大跨度桥梁的承重主体结构，混凝土结构有很多优点，但随着时间的推移，其腐蚀、劣化问题不断发生，以钢材锈蚀最为常见，这不仅影响工程结构的正常使用和寿命，还在很大程度上产生工程安全和事故隐患。

纤维增强复合材料(FRP)是近年来在土木工程中应用日益广泛的一种新型的结构材料。它具有高强、轻质、耐腐蚀等显著优点，已经在结构的加固补强、围护防腐等方面得到了很好的应用。随着FRP材料的优越性能逐渐为工程界所认可，国外许多工程开始将它应用于新建的桥梁中，甚至是大跨度桥梁中。从上世纪70年代开始，FRP材料就开始在桥梁工程中尝试应用。英国、美国和以色列最先应用这种新型材料作为建筑结构和桥梁结构中的主要构件，当时大多采用的是GFRP(玻璃纤维增强复合材料，即玻璃钢)。

目前的纤维增强复合材料在桥梁建设的应用中，均采用横向排列的箱式碳纤维增强复合材料作为主体，通过多个箱式主体的排列形成桥体，其虽然具有质量轻，强度高的特点，但在施工过程中采用斜拉索桥体结构时，其斜拉索的固定无法实现与钢筋混凝土般可靠，纤维增强复合材料的局部抗冲击能力差，也使得无法将斜拉索直接固定在桥梁主体的某一局部位置。

发明内容

本发明的目的是提供一种斜拉索连接安全牢固和稳定性高，组装配合性能优异，能够保证桥体与斜拉索连接牢固性和长期安全性的斜拉索桥的桥体机构，它能够保证纤维增强复合材料桥体的整体结构稳定性，施工和安装方便快捷，能够适用于各种长跨度桥梁的施工安装，且承重强度可以达到现有钢混结构的桥梁承重要求。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种斜拉索桥的桥体机构，包括组成桥体的纤维增强复合材料的单梁体，其特征在于所述桥体具有沿桥体长度方向并排设置的复数个单梁体，所述横向穿过所述单梁体设置有连接杆，所述连接杆的两端连接斜拉索。

具体的讲，所述桥体的上端面铺设有桥面板，所述桥面板为与每个单梁体的上端面配合的条形板，所述桥面板与单梁体的上端面固定连接。

所述桥体的横截面为微拱形结构，桥体两侧的单梁体上端面高度小于桥体中部的单梁体上端面高度，所述桥体的上端面为中部高于两侧的弧形面。

所述连接杆垂直于桥体的延伸方向设置，所述连接杆的末端穿设有一两端具有法兰盘的套筒，套筒由连接杆末端固定连接的固定帽固定于连接杆上，所述套筒上连接设置斜拉索。

所述套筒上设置有曲面套，曲面套外罩设曲面连接环，曲面联接环上螺纹连接一螺栓，该螺栓的另一端连接索长调节器，所述索长调节器的另一端通过连接套连接斜拉索。

所述索长调节器包括一螺纹套筒，所述螺纹套筒的两端分别螺纹连接螺栓和连接套。

所述单梁体为具有沿单梁体长度方向设置有复数个中孔的多孔梁，单梁体的内腔设置有两纵向和两横向交叉分布的筋板，所述筋板和单梁体的外壁间形成所述复数个截面为方形结构的中孔。

所述单梁体的一中孔内穿设有钢绞线，所述钢绞线的两端与单梁体的两端部张紧固定，各单梁体在钢绞线的张紧力作用下呈拱形突起结构。

所述单梁体间并行排列并沿桥梁主体的长度方向延伸，每个单梁体的上、下外壁向一侧延伸，形成两个凸部，所述上、下外壁的另一侧向内凹陷，形成两个与所述凸部配合的凹部，彼此相邻的单梁体的凹部与另一单梁体的凸部配合扣装形成所述桥梁主体。

桥体沿其延伸方向成中部向上拱形突起结构。

横向穿过各单梁体的连接杆可以实现与斜拉索的连接稳定性，同时连接杆可以将各个单梁体间紧密的结合，保证组成桥体的各单梁体之间的结合紧密型和牢固性。其所使用的单梁体可采用一次性挤出工艺成型生产，长度可以自由选择，能满足数千米长跨度桥梁建设的需要。该单梁体的截面可具有九个矩形腔体，单梁体的外壁和内部的两纵向和两横向交叉分布的筋板，能够有效地减轻桥梁主体的重量，并提高其承重强度。各单梁体组成的桥体横截面可以为弧形结构，其结构稳定性和抗压性能均比较优越。保证使用时多个单梁体单排并列设置形成该桥梁主体后的配合连接性能，在单梁体的左右两侧可分别设置相互配合的两个凸部和两个凹部，这样多个单梁体就可以横向依次排列扣接形成一个宽度满足需要的承重面。