斜拉桥拉索(二)——锚具

百科   2024-12-11 00:00   福建  

四、锚具

      斜拉索上的锚具,目前常用的有四种:热铸锚、镦头锚、冷铸镦头锚、夹片群锚。前三种锚具都可以事先装固在拉索上,称拉锚式锚具。配装夹片群锚的拉索,张拉时千斤顶直接拉钢索,张拉结束后锚具才发挥作用,所以夹片群锚又称拉丝式锚具。

1、热铸锚

      将一个内壁为锥形的钢质套筒套在钢索上,然后将钢索端部钢丝散开,在套筒中灌入熔融的低熔点合金,合金凝固后,即和散开的钢丝在套简内形成一个头小尾大的塞子。钢索受拉后,这一塞子在钢筒内越楔越紧,外界的拉力,就可以通过钢筒,传递给钢索。习惯上,把套在钢索上的这个套筒称为锚杯。锚杯可以用螺纹、销接、垫块等多种方式定着在工程结构上。定着方式不同,锚杯的具体构造也不同(图8.2-58)。用于张拉端的锚杯,必须备有能和张拉设备相连接的内螺纹

      热铸锚适用于单股钢缆和封闭式钢缆,在热铸锚的设计计算中,要进行下列验算:

      (1)锚杯的环向和轴向应力;

      (2)支承面的抗压强度;

      (3)螺纹强度。

      在热铸锚中,即便使用的是低熔点合金,浇铸时的温度仍超过400℃,这一温度对钢丝的力学性能会带来不利的影响。因此,又出现了镦头锚和冷铸镦头错。

2、镦头锚

      取一根钢丝,穿过孔板后,将末端墩粗,由于镦出来的疙瘩头已通不过板上的孔眼,钢丝的拉力就可传递到孔板上。当孔板上的孔眼数和钢索中的钢丝数相当时,这块孔板就能锚固整根钢索,国内均称这种锚具为镦头锚(图8.2-59)。设计镦头锚时,要验算镦头锚最外圈孔眼处的材料抗剪强度,并据此选定镦头锚锚板的厚度


      镦头锚视不同的使用场合,可以有不同的形式。用于张拉端的镦头锚,一定要备有能和张拉设备相连接的螺纹,通常均留内螺纹。镦头锚适用于钢丝索,具有良好的耐疲劳性能

      使用镦头锚时,必须选用具有可镦性的钢丝

3、冷铸镦头锚

      冷铸锚具的构造和热铸锚具相似(图8.2-60),只是在锚杯锥形腔的后部增设了一块钢丝定位板,钢索中的钢丝通过锚杯后,再各穿过定位板上的对应孔眼,镦头就位。锚杯中的空隙,用特制的环氧混合料填充。环氧固化后,即和锚杯中的钢丝结合成一个整体。

      环氧混合料中必须加入铸钢丸,铸钢丸在混合料中形成承受荷载的构架。钢索受拉后,由于楔形原理,铸钢丸受到锚杯内壁的挤压,对索中的钢丝形成合,使钢丝获得锚固。环氧混合料可以在室温下浇注,相对于450℃高温下浇注的热铸锚而言,前者就被称为冷铸锚。由于钢丝的末端均被镦粗,所以国内均称这种锚具为冷铸镦头锚或冷铸锚环氧混合料的固化温度不超过180℃,不会对钢丝的力学性能带来不利的影响配装冷铸锚的拉索具有优异的抗疲劳性能,其耐疲劳应力幅大于200MPa,完全能满足斜拉桥的要求。
      类似的这种锚具在国外称为耐高应力幅(HiAm)锚具
4、夹片群锚
      在后张预应力体系中,用于锚固钢绞线束的夹片群锚已是成熟的技术。但在有黏结预应力筋中,对锚具的疲劳性能要求较低,而在斜拉索中,如前所述,粗大的斜拉索类似一根体外预应力索。在斜拉索上使用夹片群锚时,必须提高锚具的抗疲劳性能。为此,用于斜拉索的夹片群锚具备一些特殊的构造。钢绞线索在进入群锚的锚板前必定先要穿过一节钢筒,钢筒的尾端和群锚锚板间有可靠的连接,在斜拉索的索力调整完毕后,于钢筒中注入水泥浆。这样,拉索的静载由群锚承受,动载则在拉索通过钢筒时,获得缓解,从而减轻了群锚的负担(图8.2-61)。




参考文献:
1、《桥梁设计工程师手册》上海市政院


土木风雨
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