悬索桥铸钢材质索鞍(Mn5)

悬索桥索鞍、索夹设计、施工、维护
悬索桥因造型美观、跨越能力大在现代桥梁中得以迅速发展，特别在大跨径桥梁中占有***优势。我国的现代悬索桥建设经历了从技术引进到自主设计、制造、施工的快速发展，当之无愧成为世界悬索桥大国，但我们也应清醒认识到，离悬索桥强国还有很大距离。 索鞍、索夹造价在悬索桥整桥建设成本中比例小，作为核心受力构件，其质量决定了全桥的安全,我们须高度重视，以避免“千里之堤,溃于蚁穴”。
一、结构形式和受力特点：
1. 索鞍
索鞍是为主缆提供支撑并使其线形平顺改变方向的构件，主要承受主缆的竖向压力和主缆钢丝的水平力。
1索鞍按位置分为：主索鞍、转索鞍、散索鞍（套）。其中散索套主要用于跨度较小的悬索桥。
按结构形式分为：肋传力结构、壳传力结构。肋传力结构用于砼基础支撑，壳传力结构用于钢结构支撑。
按成型方式分为：铸造结构、焊接结构、铸焊结构。 按位移方式分为：滑动式、滚动式、摆动式、滑转式。
 2. 索夹
索夹的是紧箍主缆索股并连接主缆与吊索（如有）的构件。主要承受吊索的拉力。
按作用分为：有吊索索夹、无吊索索夹。无吊索索夹仅对主缆进行紧固，有吊索索夹既对主缆进行紧固，又通过吊索承受桥面荷载。 按结构形式分为：销接式、骑跨式。
按成型方式分为：铸造结构、焊接结构、铸焊结构。
二、结构计算：
索鞍、索夹是悬索桥主要受力构件，具有“一桥一型”的特点，其结构计算按现行的《悬索桥设计规范》（报批稿），采用手工计算和有限元分析相结合，以空间有限元分析结果为判定依据。
1. 索鞍
通过全桥计算得到主缆的拉力，将主缆拉力换算成对鞍槽底面的竖向力和鞍槽侧面的水平力。
手工计算用竖向力计算肋传力索鞍中肋的应力，用水平力计算鞍槽侧面的弯矩，再与索鞍材料的容许应力进行对比。
有限元空间分析将竖向力和水平力输入索鞍模型，计算综合应力。
 2. 索夹
索夹设计重点是强度和抗滑安全系数，索夹与主缆摩擦力必须大于吊索拉力产生的下滑力。取吊索与主缆夹角***大处的索夹进行计算，用全桥计算得到的吊索拉力、索夹夹角求得下滑力，下滑力除摩阻系数得到***小夹紧力。
手工计算用夹紧力计算螺栓应力、索夹环向拉应力、弯曲应力。 有限元空间分析将夹紧力输入索夹模型，计算综合应力。 以上分析，不管是手工计算还是有限元空间计算，均存在不足：无法准确计算因材料自身缺陷及焊接、锻造等加工缺陷造成的材料非线性和许用应力折减。也未考虑主缆钢丝间，及钢丝与索鞍、索夹为线接触造成的应力变化。
基于计算模型不准确和缺陷折减不确定，给索鞍索夹的精确设计算带来了困难。