自錨式懸索橋主纜系統(tǒng)計算和錨固區(qū)試驗研究.pdf

1、自錨式懸索橋作為一種特殊的橋型，以其結(jié)構(gòu)造型美觀、經(jīng)濟性能較好、對地形和地質(zhì)狀況適應(yīng)性強等優(yōu)點，越來越受到工程界的青睞，成為城市里100-400m跨徑范圍內(nèi)極具競爭力的橋梁方案。本文依托長沙三汊磯自錨式懸索橋工程，對自錨式懸索橋的主纜系統(tǒng)計算理論、主纜錨固方式和錨固區(qū)受力特征進行了研究和試驗。主要做了以下工作： (1)介紹了自錨式懸索橋的發(fā)展歷史和國內(nèi)外的應(yīng)用現(xiàn)狀，總結(jié)了自錨式懸索橋的基本構(gòu)造特點和受力特征，指出了自錨式懸索橋存

2、在問題和發(fā)展趨勢； (2)對懸索橋主纜線形計算理論進行了系統(tǒng)研究，提出并推導(dǎo)了主纜混合線形的計算理論和相應(yīng)的實用公式，編制了各種計算理論的計算程序。通過算例驗證了混合線形理論公式的實用性和正確性，并且與其它計算理論的結(jié)果比較，證明公式有足夠的精度，可用做初步設(shè)計中主纜線形的計算，能夠滿足工程的需要； (3)對自錨式懸索橋主纜系統(tǒng)計算理論進行了系統(tǒng)研究，包括成橋線形和內(nèi)力計算、空纜線形和內(nèi)力計算、鞍座預(yù)偏量計算、索夾安裝位

3、置計算和索鞍處主纜無應(yīng)力長度修正方法。本文運用考慮加勁梁剛度影響的有限元法，基于ANSYS的APDL語言，編制了計算機程序，對主跨328m的三汊磯自錨式懸索橋的主纜系統(tǒng)進行了計算分析。計算結(jié)果表明加勁梁剛度對自錨式懸索橋主纜內(nèi)力計算的影響大致在10％左右，而對主纜無應(yīng)力索長的計算影響較?。?(4)提出了自錨式懸索橋主纜錨固系統(tǒng)設(shè)計的基本原則，系統(tǒng)總結(jié)了自錨式懸索橋采用混凝土加勁梁、鋼混組合加勁梁和鋼加勁梁時的主纜錨固系統(tǒng)，歸納得

4、出主纜錨固可采取直接錨固、混凝土結(jié)構(gòu)中散開錨固、鋼結(jié)構(gòu)中散開錨固和環(huán)繞式錨固等不同方式。同時，本文對各種錨固方式的優(yōu)缺點和適用范圍進行了合理評價，并討論了主纜豎向分力的幾種處理方法。這對今后同類橋型的設(shè)計和施工有重要的指導(dǎo)作用。 (5)對三汊磯自錨式懸索橋錨固結(jié)構(gòu)進行了1:3.2大比例模型試驗。通過與空間有限元分析結(jié)果比較分析，表明錨固結(jié)構(gòu)有較強的超載能力，驗證了錨固結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。另外，針對設(shè)計存在的問題，通過計算和試驗