自錨式懸索橋加勁梁鋼混結(jié)合段和錨固段受力性能研究.pdf

1、自錨式懸索橋?qū)Φ鼗筝^低，造型美觀，橋塔造型多變，如平勝大橋矩形橋塔，獵德大橋貝殼形橋塔，以及本背景工程的蓮花形橋塔，形成了獨(dú)特的城市景觀，在中小跨徑城市橋梁中頗具競爭優(yōu)勢。鋼-混結(jié)合段由鋼箱梁和混凝土梁段組成，二者材料不同，剛度相差巨大，需通過復(fù)雜構(gòu)造措施使二者連成整體，協(xié)同受力。自錨式懸索橋?qū)⒅骼|錨固在加勁梁上，為將主纜軸力平順傳遞到加勁梁中，降低主纜上拔力對錨固段的影響，錨固段構(gòu)造和受力均比較復(fù)雜，錨固體系應(yīng)力分布難以準(zhǔn)確把握。

2、基于以上原因，需對結(jié)合段和錨固段做詳細(xì)受力分析。
　　本文以湘潭市昭華湘江特大橋?yàn)楣こ瘫尘埃Y(jié)合有限元分析軟件，主要分析研究以下幾個(gè)方面:
　　(1)通過Midas FEA建立鋼混結(jié)合段實(shí)體模型，分析結(jié)合段在成橋階段、正常使用極限狀態(tài)和極限承載能力狀況下，結(jié)合段受力情況。在不同工況下，結(jié)合段的鋼構(gòu)件最大縱軸向拉應(yīng)力為82.4MPa，PBL剪力鍵最大剪切應(yīng)力值為20.7MPa，鋼箱梁的最大縱軸向拉應(yīng)力值為164.5MPa，箱梁

3、整體應(yīng)力值在鋼材承受范圍內(nèi)，鋼結(jié)構(gòu)處于安全可靠狀態(tài)。結(jié)合段混凝土最大主拉應(yīng)力為2.84MPa，最大主壓應(yīng)力為21.4MPa，最大主壓應(yīng)力出現(xiàn)在腹板上的預(yù)應(yīng)力錨固位置。
　　(2)距離承壓板1m范圍內(nèi)，不同長度剪力鍵對應(yīng)的混凝土剪應(yīng)力下降斜率相近，剪應(yīng)力值接近，即不同長度剪力鍵對此范圍內(nèi)的混凝土受剪影響較小。距離承壓板1m到2.5m范圍內(nèi)，底板上不同剪力鍵長度對混凝土最大剪應(yīng)力增長斜率相近。在頂板上，剪力鍵長度越長，混凝土最大剪應(yīng)力

4、增長斜率越小，剪應(yīng)力值也越小，適當(dāng)增加剪力鍵長度，可降低頂板剪應(yīng)力值。
　　(3)通過Midas FEA建立錨固段實(shí)體模型，分析在成橋狀況下錨固段受力情況。后錨固板最大主拉應(yīng)力值為99.4MPa，前錨固板最大主拉應(yīng)力值為45.8MPa，后錨固板導(dǎo)管孔邊緣位置，主拉應(yīng)力值在-342MPa～15.9MPa之間。錨固區(qū)中心主拉應(yīng)力在-1.86MPa-2.34MPa之間，最大主壓應(yīng)力為108MPa，出現(xiàn)在導(dǎo)管周邊。
　　(4)對比三