增强山区峡谷紊乱风场索道桥抗风稳定性的结构及操作方法

摘要

本发明公开了一种增强山区峡谷紊乱风场索道桥抗风稳定性的结构及操作方法；其组成包括桥头门架（1）、桥面门架（2）和门架承重索（3）；其中桥头门架（1）设置于索道桥两岸，桥头门架（1）能够用于门架承重索（3）转向。本专利在常规索道桥的基础上，增设桥面门架、桥头门架、门架承重索，通过门架横梁、门架立柱以及门架承重索，使其与结构稳定横梁、承重索、稳定索和桥面系连接共同形成稳定的空间体系，大幅提高结构的抗扭刚度与扭转发散临界风速，增强结构竖向振动和扭转振动频率，降低风载和活载作用下桥梁摆动幅度，大幅提高了索道桥的抗风稳定性。

说明书

技术领域

本发明涉及索道桥施工相关的技术领域，具体来讲涉及的是一种增强山区峡谷紊乱风场索道桥抗风稳定性的结构及操作方法。

背景技术

索道桥一般修筑在风环境紊乱的高山深谷地带，因此保证其横向稳定性，提高其刚度，增大扭转发散的临界风速对结构安全至关重要。目前常规索道桥主要通过稳定索、稳定横梁、抗风索为稳定构件增加索道桥抗风稳定性。但是这种方式尚存在诸多问题：

1、索道桥承重索应力水准较高，横断面较小，单位长度的质量亦小，桥梁弯曲刚度较低，使得索道桥自振频率减小，对风荷载及车辆荷载等动力作用非常敏感，表现出很强的柔性，很容易发生竖向振动与扭转振动现象，导致承重索产生很大的振动增量，特别是扭转增量。

2、由于索道桥缺少类似悬索桥吊杆所具有的保向性构件，横向稳定性较差，因此需要保证索道桥在风载作用下不会产生大的横向晃动而导致失稳。

发明内容

因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种增强山区峡谷紊乱风场索道桥抗风稳定性的结构及操作方法；即提出了一种山区峡谷紊乱风场索道桥结构，本索道桥在常规索道桥的基础上，增设桥面门架、桥头门架、门架承重索，通过门架横梁、门架立柱以及门架承重索，使其与结构稳定横梁、承重索、稳定索和桥面系连接共同形成稳定的空间体系，大幅提高结构的抗扭刚度与扭转发散临界风速，增强结构竖向振动和扭转振动频率，降低风载和活载作用下桥梁摆动幅度，大幅提高了索道桥的抗风稳定性。

本发明是这样实现的，构造一种增强山区峡谷紊乱风场索道桥抗风稳定性的结构，其特征在于；其组成包括桥头门架、桥面门架和门架承重索；其中桥头门架设置于索道桥两岸，桥头门架能够用于门架承重索转向；

所述桥头门架包括桥头门架横梁、桥头门架立柱、门架斜撑以及门架支墩索鞍和门架锚固结构，通过桥头门架将门架承重索转向后锚固于锚碇上；

在桥跨对应范围内每隔一段间距布设一组桥面门架，所述桥面门架包括桥面门架横梁、桥面门架立柱以及门架U型卡；桥面门架立柱下端通过耳板、销轴与结构稳定横梁固定，其上端同样利用耳板、销轴将其与桥面门架横梁固定形成空间结构，在桥面门架横梁底部设置U型卡，固定门架承重索；

桥头门架通过在锚碇支墩上预埋构件，将桥头门架立柱底部焊接于预埋件上，桥头门架立柱上端与桥头门架横梁刚接，并利用型钢在门架横梁与立柱之间设置门架斜撑，在横梁上部布设个门架支墩索鞍，固定门架承重索；

通过桥头门架横梁、桥头门架立柱、桥面门架横梁、桥面门架立柱以及门架承重索，使其与对应的稳定横梁、承重索、稳定索、抗风索和桥面系连接共同形成稳定的空间体系，以增强结构抗风稳定性。

根据本发明所述增强山区峡谷紊乱风场索道桥抗风稳定性的结构，其特征在于；桥面门架横梁和桥面门架立柱采用规格为120×120×5mm的方钢制成。

根据本发明所述增强山区峡谷紊乱风场索道桥抗风稳定性的结构，其特征在于；桥头门架横梁采用双拼槽钢制成；桥头门架立柱采用Φ200×5mm的钢管制成。

一种增强山区峡谷紊乱风场索道桥抗风稳定性的操作方法，其特征在于；

步骤1：按常规方法施工索道桥系统，完成锚碇、预埋件、稳定横梁、承重索、稳定索、抗风索以及桥面系施工；稳定横梁加工时，预设门架立柱与稳定横梁连接构造；

步骤2：安装桥头门架，桥头门架立柱基础与锚碇预埋件焊接；

步骤3：架设门架承重索，并按设计要求调整门架承重索垂度，确保门架承重索线形满足设计要求；

步骤4：将门架立柱与门架横梁通过连接构件连成整体，利用门架横梁上“U”型卡将门架横梁及立柱整体滑至设计位置，通过销轴与稳定横梁固定。

步骤5：完成安装，形成空间索道桥结构体系。

本发明具有如下优点：本发明在此提供一种增强山区峡谷紊乱风场索道桥抗风稳定性的结构及操作方法；即提出了一种山区峡谷紊乱风场索道桥结构，本索道桥在常规索道桥的基础上，增设桥面门架、桥头门架、门架承重索，通过门架横梁、门架立柱以及门架承重索，使其与结构稳定横梁、承重索、稳定索和桥面系连接共同形成稳定的空间体系，大幅提高结构的抗扭刚度与扭转发散临界风速，增强结构竖向振动和扭转振动频率，降低风载和活载作用下桥梁摆动幅度，大幅提高了索道桥的抗风稳定性。

附图说明

图1是本发明中索道桥整体立面图；

图2是本发明中桥面门架断面图；

图3-图4是本发明中门架横梁与立柱连接处示意图；

图5-图6是本发明中门架立柱与稳定横梁连接处示意图；

图7-图8是本发明中桥头门架立面图；

图9-图10是本发明中门架支墩索鞍处示意图。

其中：桥头门架1，桥面门架2，门架承重索3，桥头门架横梁4，桥头门架立柱5，门架斜撑6，门架支墩索鞍7，锚碇8，桥面门架横梁9，桥面门架立柱10，门架U型卡11，门架承12，立柱预埋板13，扶手立柱14。

具体实施方式

下面将结合附图1-图10对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明通过改进在此提供一种增强山区峡谷紊乱风场索道桥抗风稳定性的结构及操作方法；即提出了一种山区峡谷紊乱风场索道桥结构，具体按照如下方式予以实施；本专利主要结构是在现有索道桥结构的基础上增设桥头门架1、桥面门架2和门架承重索3。通过对应的门架横梁、门架立柱以及门架承重索，使其与对应的稳定横梁、承重索、稳定索、抗风索和桥面系连接共同形成稳定的空间体系，以增强结构抗风稳定性。

其中实施时；桥头门架1设置于索道桥两岸，桥头门架1兼做门架承重索3转向。桥头门架1包括桥头门架横梁4、桥头门架立柱5、门架斜撑6以及门架支墩索鞍7和门架锚固结构，通过桥头门架1将门架承重索3转向后锚固于锚碇8上。

其中实施时；在桥跨范围内每隔一段间距布设一组桥面门架2，桥面门架2包括桥面门架横梁9、桥面门架立柱10以及门架U型卡11。桥面门架2采用型钢立柱，桥面门架立柱10下端通过耳板、销轴与结构稳定横梁固定，上端同样利用耳板、销轴将其与桥面门架横梁9固定形成空间结构，在门架横梁底部设置U型卡11，固定门架承重索。

桥头门架1通过在锚碇支墩上预埋构件，将立柱底部焊接于预埋件上，上端与门架横梁刚接，并利用型钢在门架横梁与立柱之间设置斜撑，在横梁上部布设2个门架支墩索鞍，固定门架承重索（3）。

本发明对应的抗风稳定性的操作方法如下；

步骤1：按常规方法施工索道桥系统，完成锚碇、预埋件、稳定横梁、承重索、稳定索、抗风索以及桥面系施工。稳定横梁加工时，预设门架立柱与稳定横梁连接构造。

步骤2：安装桥头门架，桥头门架立柱基础与锚碇预埋件焊接。

步骤3：架设门架承重索，并按设计要求调整门架承重索垂度，确保门架承重索线形满足设计要求。

步骤4：将门架立柱与门架横梁通过连接构件连成整体，利用门架横梁上“U”型卡将门架横梁及立柱整体滑至设计位置，通过销轴与稳定横梁固定。

步骤5：完成安装，形成空间索道桥结构体系。

本专利具有如下优点及有益效果：（1）通过增设桥头转向门架、桥面门架及门架承重索，使其与承重索、稳定索、桥面系连接成整体形成空间体系，构造简单，受力明确，抗风性能好；（2）此构造在增加少量材料情况下，大幅提高了结构的抗扭刚度与整体稳定性，增强其竖向振动和扭转振动频率，降低风载和活载作用下桥梁摆动幅度。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。