基于子模型技術(shù)法的鋼錨箱結(jié)構(gòu)強(qiáng)度研究.pdf

1、為了能對(duì)斜拉橋鋼錨箱結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行詳細(xì)的理論研究,本文以某長江公路大橋采用的鋼錨箱結(jié)構(gòu)形式為研究對(duì)象,針對(duì)承受索力最大的SZ28梁段鋼錨箱,采用ANSYS軟件中的子模型技術(shù)法,對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的有限元計(jì)算和相關(guān)分析。
　　計(jì)算發(fā)現(xiàn)鋼錨箱上應(yīng)力集中嚴(yán)重,尤其是當(dāng)鋼錨箱結(jié)構(gòu)不合理時(shí),如加筋方式不合適或者板件構(gòu)造不合理,會(huì)導(dǎo)致較高的應(yīng)力集中,使得鋼錨箱上應(yīng)力傳遞不均勻,應(yīng)力數(shù)值超出其容許值。雖然改進(jìn)后鋼錨箱結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中程度有所降低,各應(yīng)力值

2、均在其容許范圍內(nèi),但由鋼錨箱的傳力機(jī)理可知,并不能完全消除鋼錨箱上應(yīng)力集中的現(xiàn)象,因此在鋼錨箱服役過程中應(yīng)對(duì)其加強(qiáng)監(jiān)控。分析發(fā)現(xiàn)鋼錨箱上索力的傳遞主要以壓應(yīng)力的方式傳遞,鋼錨箱上各筋板的壓應(yīng)力數(shù)值偏大。索力在鋼錨箱主焊縫上主要以剪力的形式傳遞,由局部彎矩作用產(chǎn)生的拉力(壓力)數(shù)值則較小。但是,鋼錨箱豎向尺寸較大,加上局部結(jié)構(gòu)突變,在局部彎矩作用下較小的拉力在鋼錨箱底部與外腹板連接處產(chǎn)生較大的局部拉應(yīng)力,較小的壓力在鋼錨箱頂端與外腹板連接

3、處產(chǎn)生較大的局部壓應(yīng)力。用國際焊接協(xié)會(huì)和各船級(jí)社推薦的名義應(yīng)力法和熱點(diǎn)應(yīng)力法,計(jì)算鋼錨箱在車輛動(dòng)載荷作用下的應(yīng)力幅值,發(fā)現(xiàn)雖然鋼錨箱在恒定載荷作用下應(yīng)力數(shù)值較大,但其動(dòng)應(yīng)力幅值均在各規(guī)范的容許范圍內(nèi),說明鋼錨箱受車輛動(dòng)載荷的影響較小。
　　本文中用子模型技術(shù)法對(duì)鋼錨箱結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元計(jì)算,針對(duì)改進(jìn)后鋼錨箱結(jié)構(gòu),將子模型技術(shù)法得到的計(jì)算結(jié)果與傳統(tǒng)的等效板厚法和非線性接觸法做了詳細(xì)的比較,得到用子模型技術(shù)對(duì)索梁錨固區(qū)及鋼錨箱進(jìn)行有限元計(jì)