穩(wěn)定型懸索橋錨固系統(tǒng)設(shè)計研究及數(shù)值模擬.pdf

1、由于懸索橋變形大、側(cè)向穩(wěn)定性差的缺點影響其在中小跨度橋梁中的發(fā)展，針對此問題提出的穩(wěn)定型懸索橋從結(jié)構(gòu)上改善了一般懸索橋的穩(wěn)定性。錨碇作為穩(wěn)定型懸索橋的關(guān)鍵受力部件之一，承受著較大的主纜拉力，并通過錨固系統(tǒng)傳給地基，而橋墩主要作用在于將橋塔的壓力和反張索傳來的拉力在橋墩內(nèi)部擴(kuò)散進(jìn)而傳給地基。它們的正常工作才使得橋梁安全正常地運營。 本文以某穩(wěn)定型懸索橋錨碇和橋墩設(shè)計與數(shù)值模擬為背景，主要工作如下： 1.綜述了中外懸索橋發(fā)展

2、的歷程以及錨碇建設(shè)和設(shè)計的基本概況，介紹了穩(wěn)定型懸索橋與一般懸索橋的區(qū)別和聯(lián)系。 2.根據(jù)穩(wěn)定型懸索橋受力特點及錨固要求，首要的任務(wù)是選取適當(dāng)?shù)腻^固形式和可靠的錨固系統(tǒng)，然后是擬定合理的尺寸。 3.本文錨碇形式采用重力式錨碇，故以重力式錨碇為研究重點，論述了在錨碇結(jié)構(gòu)中承擔(dān)傳遞主纜拉力的錨固系統(tǒng)，就目前廣泛采用的預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)的設(shè)計提出其關(guān)鍵影響因素是主纜轉(zhuǎn)角、散索鞍與前錨面之間的距離、前錨面和后錨面之間的距離。得出了錨

3、碇尺寸主要取決于主纜拉力的大小，合理的錨碇結(jié)構(gòu)要能給預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)提供足夠的工作空間。 對于錨固反張索的橋墩的設(shè)計主要是錨桿的設(shè)計，它的主要內(nèi)容包括錨桿的傳力機(jī)理、錨固長度的計算以及承載力的確定。 4.在錨碇結(jié)構(gòu)形式、錨固系統(tǒng)和錨碇尺寸確定后，錨碇的結(jié)構(gòu)受力是設(shè)計的關(guān)鍵。本文穩(wěn)定型懸索橋結(jié)構(gòu)受力分析從整體穩(wěn)定分析、局部空間有限元位移和應(yīng)力分析兩個方面著手。 5.從有限元理論著手，闡述了錨碇大體積鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的有

4、限元理論：對混凝土的破壞準(zhǔn)則、本構(gòu)關(guān)系的選用、鋼筋的本構(gòu)關(guān)系進(jìn)行了分析。 錨碇大體積混凝土結(jié)構(gòu)有限元分析采用整體式分析模型，而對橋墩的有限元分析則采取整體和分離式相結(jié)合的計算方法，錨桿模型的建立采用分離式，橋墩的其它鋼筋混凝土部分采用整體式分析模型。 為了證明采用整體式有限元模型的可行性和正確性，以鋼筋混凝土簡支梁為例，利用分離式模型和整體式模型之間的等價性，說明了采用整體式模型分析錨固系統(tǒng)是可行的。 6.在對錨