CN204000611U - 一种基于破损安全设计的竖向减幅自预警式吊杆*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于破损安全设计的竖向减幅自预警式吊杆***,属于交通运输-桥涵工程技术领域。本实用新型包括一根安全吊杆、一根预警吊杆;其中安全吊杆和预警吊杆横桥向平行对称布置。本实用新型通过在安全吊杆的锚垫板上方增加橡胶垫,能够很好地完成减小安全吊杆应力幅的任务,使“安全吊杆”与“预警吊杆”之间真正形成疲劳寿命差,可以真正实现自预警的效果;通过“安全吊杆”的持续工作,使得吊杆的更换变得简单可行,有利于对中下承式拱桥的吊杆、斜拉桥的拉索及悬索桥的吊杆进行检测维修,且不需要一次性更换所有吊杆,只需要将断裂的预警吊杆进行更换即可;结构简单、成本低、可行性强。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于破损安全设计的竖向减幅自预警式吊杆***,属于交通运输-桥涵工程技术领域。
背景技术
目前,公知的吊杆***是由吊索、锚头、减震架和缓冲器锚固拼接而成。在吊索锚口处设置一段热轧无缝钢管,与锚头相连,钢管与吊索之间填充密封材料,以改善吊索的弯折疲劳影响。
但是,很多吊杆的缓冲装置仅对横向弯折疲劳、风致振动响应起到部分缓冲作用,基本无法减缓竖向交变应力对吊杆的疲劳损伤。车辆荷载使桥面系以及吊杆***在桥梁长期运营阶段存在着按一定规律交变的疲劳应力,而对结构疲劳损伤程度起到关键性影响的恰恰是疲劳应力幅值,一般吊杆***对待此类问题采取的解决方案是设置安全索,依靠双吊杆、多吊杆甚至叶脉式吊杆结构形成交变内力差,但吊杆内力差不等同于吊杆的寿命差,无法根本上实现安全预警的效果。另一方面,现今的吊杆更换技术十分单一,即通过辅助张拉把吊点处的吊杆力转换到辅助张拉装置上,再进行更换,该方法费时、费力、成本高有时甚至影响交通车辆通行,本实用新型能够同时实现提前安全预警和吊杆简易更换,有效避免发生吊杆骤断,且给桥梁检测维修即吊杆更换工作造成困难,容易造成重大安全事故。
发明内容
本实用新型提供了一种基于破损安全设计的竖向减幅自预警式吊杆***,以用于克服现有的吊杆***不能实现提前安全预警以及吊杆不能简易更换的不足。
本实用新型的技术方案是:一种基于破损安全设计的竖向减幅自预警式吊杆***,包括一根安全吊杆、一根预警吊杆;其中安全吊杆和预警吊杆横桥向平行对称布置。
所述安全吊杆和预警吊杆都包括锚前结构、拉杆3、锚头结构;其中锚头结构与锚前结构共同作用将拉杆3锚固于桥面系。
所述安全吊杆和预警吊杆的锚前结构都包括锚杯1、钢锚箱2、缓冲器9;其中拉杆3在锚杯1内散开进入钢锚箱2,缓冲器9位于锚杯1与拉杆3之间。
所述安全吊杆的锚头结构包括橡胶垫4、锚垫板5、球形铰6、螺母7、保护罩8;其中橡胶垫4、锚垫板5、球形铰6、螺母7与保护罩8顺次组装。
所述预警吊杆的锚头结构包括锚垫板5、球形铰6、螺母7、保护罩8;其中锚垫板5、球形铰6、螺母7与保护罩8顺次组装。
本实用新型的工作过程是:
将吊杆设计成平行双吊杆体系,在平行双吊杆体系中,选取一根吊杆作为安全吊杆,另一根则作为基于破损安全理论的预警吊杆。安全吊杆的截面尺寸通过骤断冲击作用计算确定(具体:安全吊杆因预警吊杆破坏引发的骤断应力是正常使用状态下的1.7~2.0倍,故预警吊杆和安全吊杆的截面尺寸是有差别的),在施工装配时容易辨认。
在吊杆与加劲梁的锚固***中,锚具(包括锚前结构和锚头结构)和桥面系彼此连接,在桥面系底部和安全吊杆的锚垫板5之间设置橡胶垫4,橡胶垫4采用弹性硫化高阻尼橡胶(为了提高阻尼材料的使用温宽,本实用新型采用两种具有不同玻璃化温度,但又能相互混合的高分子材料9050A-C,使用一定工艺方法将其掺和在一起进行混炼,经过硫化后制成具有应用价值的宽温带高阻尼橡胶材料),缓冲吊杆的竖向受力,从而减小安全吊杆的疲劳应力幅,而用于预警吊杆,则不设橡胶垫4,因为其应力幅没有减小,从而使得用来预警的吊杆首先到达疲劳寿命而产生破坏,而安全吊杆可以继续承担负荷,从而达到了安全预警的目的,与此同时考虑了骤断冲击应力的影响,预警吊杆破坏失效时,安全吊杆仍然可以单独正常工作。
另外,利用高阻尼橡胶材料的缓冲性能,降低预警吊杆的应力幅值,从而延长使用寿命。同时,由于安全吊杆的正常工作,也给更换预警吊杆提供方便,只需更换一根新吊杆,重新锚固即可。这就达到了能够便捷、安全地更换吊杆的目的。
所采用的弹性硫化高阻尼橡胶工作温度范围在-7℃—50℃、结构损耗因子η≥0.8的高阻尼橡胶材料制成。
本实用新型的有益效果是:
通过在安全吊杆锚垫板上方设置橡胶垫(橡胶垫采用宽温带高阻尼橡胶材料,使其可以在极其恶劣的环境下正常工作),能够很好地完成减小安全吊杆应力幅的任务,使“安全吊杆”与“预警吊杆”之间真正形成疲劳寿命差,可以真正实现自预警的效果;通过“安全吊杆”的持续工作,使得吊杆的更换变得简单可行,有利于对中下承式拱桥的吊杆、斜拉桥的拉索及悬索桥的吊杆进行检测维修,且不需要一次性更换所有吊杆,只需要将断裂的预警吊杆进行更换即可;结构简单、成本低、可行性强,可以节约大量的桥梁养护资金。
附图说明
图1为本实用新型的锚固构造图;
图2为本实用新型的AA横剖面小样图;
图3为本实用新型的I-I剖面图;
图中各标号:1为锚杯、2为钢锚箱、3为拉杆、4为橡胶垫、5为锚垫板、6为球形铰、7为螺母、8为保护罩、9为缓冲器。
具体实施方式
实施例1:如图1-3所示,一种基于破损安全设计的竖向减幅自预警式吊杆***,包括一根安全吊杆、一根预警吊杆;其中安全吊杆和预警吊杆横桥向平行对称布置。
所述安全吊杆和预警吊杆都包括锚前结构、拉杆3、锚头结构;其中锚头结构与锚前结构共同作用将拉杆3锚固于桥面系。
所述安全吊杆和预警吊杆的锚前结构都包括锚杯1、钢锚箱2、缓冲器9;其中拉杆3在锚杯1内散开进入钢锚箱2,缓冲器9位于锚杯1与拉杆3之间。
所述安全吊杆的锚头结构包括橡胶垫4、锚垫板5、球形铰6、螺母7、保护罩8;其中橡胶垫4、锚垫板5、球形铰6、螺母7与保护罩8顺次组装。
所述预警吊杆的锚头结构包括锚垫板5、球形铰6、螺母7、保护罩8;其中锚垫板5、球形铰6、螺母7与保护罩8顺次组装。
实施例2:如图1-3所示,一种基于破损安全设计的竖向减幅自预警式吊杆***,包括一根安全吊杆、一根预警吊杆;其中安全吊杆和预警吊杆横桥向平行对称布置。
上面结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明,但是本实用新型并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (5)
1.一种基于破损安全设计的竖向减幅自预警式吊杆***,其特征在于:包括一根安全吊杆、一根预警吊杆;其中安全吊杆和预警吊杆横桥向平行对称布置。
2.根据权利要求1所述的基于破损安全设计的竖向减幅自预警式吊杆***,其特征在于:所述安全吊杆和预警吊杆都包括锚前结构、拉杆(3)、锚头结构;其中锚头结构与锚前结构共同作用将拉杆(3)锚固于桥面系。
3.根据权利要求2所述的基于破损安全设计的竖向减幅自预警式吊杆***,其特征在于:所述安全吊杆和预警吊杆的锚前结构都包括锚杯(1)、钢锚箱(2)、缓冲器(9);其中拉杆(3)在锚杯(1)内散开进入钢锚箱(2),缓冲器(9)位于锚杯(1)与拉杆(3)之间。
4.根据权利要求2所述的基于破损安全设计的竖向减幅自预警式吊杆***,其特征在于:所述安全吊杆的锚头结构包括橡胶垫(4)、锚垫板(5)、球形铰(6)、螺母(7)、保护罩(8);其中橡胶垫(4)、锚垫板(5)、球形铰(6)、螺母(7)与保护罩(8)顺次组装。
5.根据权利要求2所述的基于破损安全设计的竖向减幅自预警式吊杆***,其特征在于:所述预警吊杆的锚头结构包括锚垫板(5)、球形铰(6)、螺母(7)、保护罩(8);其中锚垫板(5)、球形铰(6)、螺母(7)与保护罩(8)顺次组装。
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Cited By (2)
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CN109098079A (zh) * | 2018-09-10 | 2018-12-28 | 昆明理工大学 | 一种基于破损安全理论的吊杆***及确定吊杆截面积的方法 |
CN113235436A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-08-10 | 中交二航局第二工程有限公司 | 一种适用于悬索桥先缆后梁施工的临时拉索施工方法 |
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