某大橋塔間分組集聚式索塔錨固區(qū)模型試驗(yàn)研究與有限元分析.pdf

1、隨著大跨度斜拉橋的不斷發(fā)展，對(duì)斜拉橋索塔的構(gòu)造也提出了更高的要求，作為連接斜拉橋上部結(jié)構(gòu)和索塔結(jié)構(gòu)的索塔錨固區(qū)，由于受力集中、構(gòu)造復(fù)雜，是控制設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部位。本文以正在建設(shè)中的某長(zhǎng)江公路大橋索塔錨固區(qū)為研究對(duì)象，結(jié)合實(shí)際情況對(duì)分組集聚式索塔錨固體系的錨固區(qū)結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了有限元分析和試驗(yàn)研究，主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:
　　(1)采用大型有限元分析軟件ABAQUS，對(duì)某長(zhǎng)江公路大橋的分組集聚式索塔錨固區(qū)節(jié)段模型進(jìn)行了詳細(xì)的分析，獲得了

2、不同荷載工況下分組集聚式錨固結(jié)構(gòu)的理論結(jié)果。研究結(jié)果如下:1）荷載工況1、工況2時(shí)，鋼橫梁、鋼錨板、豎向隔板、鋼錨箱、腹板以及項(xiàng)、底板的應(yīng)力除去應(yīng)力集中處，均小于鋼材的容許應(yīng)力。2）荷載工況3、工況4時(shí)，鋼橫梁、鋼錨板、豎向隔板的應(yīng)力除去應(yīng)力集中處，均小于鋼材的容許應(yīng)力，鋼錨箱、腹板以及頂?shù)装宓膽?yīng)力除去應(yīng)力集中處，均小于屈服強(qiáng)度。3）四種荷載工況作用下，索塔最大壓應(yīng)力均小于混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，鋼橫梁頂?shù)装遄冃涡螤钕嗨啤?br>　　(2

3、)試驗(yàn)?zāi)Ｐ透鶕?jù)最不利受力原則選取索塔第六道鋼橫梁，按1∶6比例制作縮尺模型。試驗(yàn)?zāi)Ｐ脱芯克姆N荷載工況下鋼橫梁、鋼錨箱、頂?shù)装?、腹板、豎向隔板等的應(yīng)力以及鋼橫梁項(xiàng)底板位移、混凝土塔柱應(yīng)力，獲得了該區(qū)域的受力特征和應(yīng)力分布規(guī)律。研究結(jié)果如下:1）荷載工況1、工況2時(shí)，鋼橫梁整體應(yīng)力水平較低，各板件基本處于彈性工作狀態(tài);鋼錨箱N(xiāo)3上的應(yīng)力始終比N4上的應(yīng)力大。2）荷載工況3時(shí)，鋼橫梁各板件的Mises應(yīng)力均小于鋼材的容許拉壓應(yīng)力，說(shuō)明鋼錨箱在

4、該設(shè)計(jì)荷載情況下能繼續(xù)承載;荷載工況4時(shí)，除去N3板，鋼橫梁其余各板件的應(yīng)力值均小于鋼材的容許應(yīng)力，3）四種荷載工況下鋼橫梁頂板跨中位移比上邊段的位移大，頂板在上邊段的位移比底板大，鋼橫梁下邊段底板相對(duì)位移為正值，頂板中央相對(duì)位移為負(fù)值。4）鋼橫梁各板件的應(yīng)力、頂?shù)装逦灰?，以及混凝土塔柱的?yīng)力的實(shí)測(cè)值和理論值整體上基本吻合。
　　(3)為保證結(jié)構(gòu)安全，驗(yàn)證鋼橫梁承壓板與混凝土塔柱在四種荷載工況作用下始終緊密連接，在塔柱與鋼橫梁間建