大跨度斜拉橋混凝土索塔鋼錨箱錨固區(qū)受力機(jī)理研究.pdf

1、本文結(jié)合大跨度斜拉橋具體工程，較為深入系統(tǒng)地研究了大跨度斜拉橋混凝土索塔鋼錨箱錨固區(qū)的受力機(jī)理。主要做了以下工作：從整體結(jié)構(gòu)上分析了斜拉索索力的傳遞規(guī)律，分析拉索的水平分力、豎向分力如何在索塔錨固區(qū)構(gòu)件中傳遞，定量計(jì)算了各部分構(gòu)件具體分擔(dān)了多少拉索水平分力、多少拉索豎向分力，比較了構(gòu)件尺寸變化對(duì)承擔(dān)拉索分力的影響情況。另外，在定量計(jì)算錨固區(qū)構(gòu)件分擔(dān)拉索水平分力以及豎向分力時(shí)，除了采用比較精確的采用空間有限元方法，本文嘗試提出

2、了一些簡(jiǎn)化的計(jì)算方法，對(duì)簡(jiǎn)化計(jì)算方法進(jìn)行了研究，比較不同方法的適用性和計(jì)算精度。斜拉橋索塔的受力計(jì)算常常采用桿系有限元方法，分別采用鋼—混凝土組合截面與混凝土截面計(jì)算索塔的受力，比較的計(jì)算結(jié)果差別，分析鋼錨箱對(duì)索塔應(yīng)力的影響程度。本文通過(guò)空間實(shí)體有限元模型計(jì)算索塔的真實(shí)受力情況，與桿系有限元方法計(jì)算結(jié)果比較，分析由于鋼錨箱引起索塔截面變化對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響。 大跨度斜拉橋混凝土索塔鋼錨箱錨固區(qū)通常在索塔的頂部受到較大的

3、拉索水平力作用，盡管鋼錨箱能夠承擔(dān)較大的水平分力，但是還有一部分水平力會(huì)被混凝土塔壁承受，通過(guò)對(duì)索塔塔壁混凝土的受力狀況進(jìn)行計(jì)算，分析其應(yīng)力分布規(guī)律，確定可能開(kāi)展的裂縫。另外鋼錨箱直接受到斜拉索強(qiáng)大索力作用，由于鋼錨箱板件多、構(gòu)造復(fù)雜，應(yīng)力集中現(xiàn)象嚴(yán)重，特別是其受力的方向性復(fù)雜，通過(guò)對(duì)索塔中鋼錨箱的受力狀況進(jìn)行計(jì)算，分析板件應(yīng)力分布規(guī)律，考慮材料非線性因素影響計(jì)算了鋼錨箱的超載能力，確定可能發(fā)生破壞的位置。斜拉橋索塔錨固區(qū)

4、的剪力釘是專(zhuān)門(mén)用來(lái)傳遞鋼錨箱和索塔之間的豎向剪力的構(gòu)件，對(duì)斜拉橋索塔的安全有著至關(guān)重要的作用。本文通過(guò)試驗(yàn)測(cè)試了考慮索塔不同位置的剪力釘承載力和抗剪剛度，分析了鋼錨箱與混凝土塔壁間摩擦力對(duì)鋼與混凝土之間的抗剪性能影響，另外通過(guò)試驗(yàn)測(cè)試了剪力釘規(guī)格為直徑22mm長(zhǎng)度200mm，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為C50，且剪力釘處于側(cè)立狀態(tài)下焊釘連接件的力學(xué)性能。利用三維彈簧單元模擬剪力釘，通過(guò)索塔空間的有限元模型，計(jì)算分析剪力釘?shù)氖芰η闆r，