斜拉桥索塔与索梁锚固区局部应力分析

混凝土斜拉桥索塔、主梁常采用预应力混凝土结构,在强大的索力和预应力共同作用下,索塔、索梁锚固区受力十分复杂。针对索塔、索梁锚固区的受力状况进行研究,对优化锚固区细部构造及预应力钢束的布置均有重要意义。以一座独塔混凝土斜拉桥为例,运用有限元方法对索塔、索梁锚固区进行了空间应力分析,总结了锚固区的受力特点。     

甬江斜拉桥索塔锚固区应力分析

大跨度斜拉桥索塔常采用预应力混凝土结构,在强大拉索力和预应力共同作用下,索塔锚固区受力十分复杂。针对索塔锚固区的受力研究,对优化锚固区构造及优化预应力钢束布置有重要意义。运用有限元方法对索塔锚固区进行了空间应力分析,总结了锚固区受力特点,为设计和施工提供了依据。     

闽江大桥索塔锚固区分析

混凝土斜拉桥索塔锚固区构造和受力状态都十分复杂。为揭示该区域的受力特性，以福建阿江大桥为背景，应用MadisCivil建立全桥模型计算出最不利荷载组合工况下的斜拉索索力最大值，并进一步运用大型有限元软件FEA对索塔锚固区节段进行了空间应力分析，采用等效荷载法模拟斜拉索索力的方法计算，得到了索塔锚固区最不利受力位置及其应力值，提出施工建议。     

三塔斜拉桥索塔锚固区节段足尺模型试验

为研究三塔斜拉桥索塔锚固区的局部受力特性,以2×616 m的三塔组合梁斜拉桥为研究对象,运用ANSYS的APDL语言建立了索塔锚固区的梁-实-接触参数化有限元模型。对不同高度模型的数值结果进行了对比分析,确定出合理的试验模型高度。在此基础上,选取索塔锚固区有代表性的节段进行了足尺模型试验,并对试验的测试内容、测试步骤和试验方法进行了详细阐述。研究结果表明:短边、长边预应力钢筋的预应力损失分别占张拉力的15.3%、10.4%;实测值与计算值基本吻合,锚固区有足够的压应力储备;在正常使用状态下,与现有双塔斜拉桥索塔锚固区模型相比,试验模型其顺桥向测点变形最小少1.6倍、最大少4.03倍。     

大跨度斜拉桥索塔环向预应力的有限元分析

大跨度斜拉桥索塔常采用混凝土塔，为抵抗索力产生的拉应力，需要布置预应力钢索，混凝土为三向受力状态。因此，对索塔环向预应力布置区受力状况进行研究，对于改进斜拉索锚固区细部构造和预应力配置设计，提高结构的安全性具有重要的指导意义。由于采用有限元方法分析预应力作用较为困难，本文以某大跨斜拉桥为实例，提出一种可行的用有限元模拟预应力索作用的方法，为斜拉桥索塔环向预应力设计作参考。     

忠县长江大桥索塔锚固区模型试验与裂纹预测

忠县长江大桥主桥为(205+460+205)m的双塔双索面斜拉桥,主塔拉索锚固区设置R=1.85 m的小半径U形预应力束,锚固区域的结构构造和受力状态复杂.采用索塔节段足尺模型试验与空间有限元分析相结合的方法研究锚固结构的实际工作状态,对其承载能力进行评估,对锚固区的受力状态及裂纹发展规律进行研究,研究成果对该桥的建设有直接指导作用.     

斜拉桥塔壁锚固形式的环向预应力设计理论

斜拉桥的索塔锚固区受力情况较为复杂,在对该区域进行设计计算时,常采用实体建模计算结构各点的应力来评价结构的安全性,这种方法不仅繁琐,而且力学概念不清,往往不能得到最优结果。针对斜拉桥索塔锚固的塔壁锚固形式进行简化分析,研究了索塔锚固区环向预应力简化设计理论及其计算方法,该方法能够适应目前大多数斜拉桥的设计计算,具有较高的工程实用价值。     

独斜塔锚固区受力分析

我国斜拉桥中大部分采用预应力混凝土索塔.索塔锚固区域结构受力复杂,是设计的关键.某大桥采用独斜塔,主、边跨非对称布置斜拉索结构.文中采用有限元方法对某大桥主塔锚固区进行了受力分析,以根据应力大小指导钢束配制.     

某钢桁加劲梁斜拉桥索塔锚固区节段模型有限元分析

以某钢桁加劲梁斜拉桥为背景,利用有限元软件对索塔锚固区进行受力分析。通过增大预应力损失,分析比较混凝土索塔的受力情况。结果表明:混凝土索塔锚固区配置预应力是必要的。当预应力损失为40%时,使塔壁混凝土最大主拉应力大于容许主拉应力,开始产生裂缝。预应力损失的增加,使塔壁混凝土最大主压应力减小,但均满足规范的要求。塔壁混凝土在预应力束张拉、锚固端和斜拉索锚固端均表现为应力集中,应对其进行加强处理。     

金华江大桥索塔锚固区节段足尺模型试验研究

斜拉桥的拉索锚固区是斜拉桥的关键部位，其受力相当复杂。目前我国大跨度斜拉桥索塔锚固区开始采用大吨位小半径环向预应力体系，该体系突破了现行《公路桥涵设计规范》的规定。金华江大桥采用了在箱型截面内布设大吨位小半径环向预应力体系的斜拉桥索塔结构。介绍了金华江大桥索塔锚固区节段足尺模型试验研究的主要方案、方法，并进行了空间有限元分析，给出了有限元空间分析值及与试验实测值的比较成果，得到了一些重要结论。最后对施工和设计提出了若干建议。     

杭州艮山门立交桥斜拉索塔锚固区节段的分析研究

斜拉桥索塔的拉索锚固区是斜拉桥的关键部位，受力复杂，一般的平面分析很难反映其实际的应力分布，根据艮山门斜拉桥索塔构造及预应力束布置的特点，设计了索塔节段足尺分析模型，给出了空间分析的一些主要成果及与试验实测值的比较，得到了许多重要结构。对指导该大桥的建设具有重要作用。     

斜拉桥索塔低回缩环向预应力锚固结构研究

为设计一种新型的斜拉桥索塔锚固区预应力锚固结构,避免采用常用环向预应力索塔锚固结构带来的局限性,在调查分析了已有研究成果的基础上,从锚固区环向预应力损失的原理出发研究减少预应力损失的措施,提出了新型的低回缩环向预应力锚固结构方案.以韩家沱长江特大桥索塔锚固区为研究对象,设计了索塔低回缩环向预应力锚固结构和U形环向预应力锚团结构,并对这2种方案的有效预应力及预应力作用下索塔锚固区混凝土应力进行计算,结果表明,采用低回缩环向预应力锚固结构可显著减少预应力损失且有效应力沿程分布均匀,索塔锚固区的混凝土应力分布也更加均匀.     

大跨径斜拉桥索塔锚固方式介绍

索塔锚固区是斜拉桥的关键部位,将拉索的集中力安全平稳地传递到塔柱中。该区域受力状态复杂,是斜拉桥设计施工中的重点和难点。目前常用的索塔锚固方式有环向预应力、钢锚梁和钢锚箱三大类,对三类锚固方式作了详细的介绍,比较分析了各自的优缺点,为相关工程提供参考。     

斜拉桥索塔锚固区结构设计及计算

斜拉桥索塔锚固区承受拉索的巨大集中力,构造复杂,锚固区各构件处于复杂的应力状态,是特大桥设计中的重点和难点之一。以某长江公路大桥为例,对索塔锚固区结构设计及选型进行对比分析,得出内置式钢锚箱和外露式钢锚箱均适用于混凝土斜拉桥索塔,两者结构形式类似,只是与混凝土塔壁相对位置不同而造成的受力分摊上比例不同的结论。钢一混凝土组合索塔在一定程度上利用了钢和混凝土各自的材料特性,提高了索塔的整体安全性能。根据有限元计算模型及结果,进一步分析了钢锚箱的力学特性,并通过增加横向预应力对锚固区的结构进行了优化,为特大桥设计及施工提供参考。     

重庆市江津观音岩长江大桥索塔锚固区受力分析

运用杆系有限元分析软件和空间有限元分析软件对重庆市江津观音岩长江大桥进行索塔锚固区受力分析,通过实际分析计算,对索塔井字形预应力锚固区的受力机理进行一定的剖析,根据索塔的受力实际工况,给出结构特征点处的应力值,为设计施工提供参考.     

重庆忠县康家沱长江大桥索塔锚固区环向预应力设计和受力分析

通过忠县康家沱长江大桥主跨斜拉桥索塔塔索锚固区环向预应力设计,并通过运用有限元方法,对索塔塔索锚固区进行了受力分析,对类似结构的设计提出了若干建议.     

索塔锚固区拓扑优化拉压杆模型及预应力构造分析

针对混凝土索塔锚固区承载力准确计算及预应力设计难题,提出拓扑优化拉压杆模型,以龙川枫树坝大桥为背景,采用变密度拓扑优化法构建索塔锚固区拉压杆模型,分析索塔锚固区压杆和节点的承载力、计算环向预应力需求数量,建立索塔锚固区节段有限元模型进行预应力构造优化分析,确定预应力沿高度方向布置方式、预应力盲区设计及预应力配置数量,并对优化后的模型进行应力验算。结果表明:分散布束较集中布束产生的锚固区主拉应力更小;在导管处预应力盲区增加短束可均匀提高塔侧壁的预压应力;受材料泊松效应影响,索塔锚固区预应力钢筋必须适量配置;按提出的拉压杆模型及构造优化方式布置预应力钢束可较好满足索塔锚固区受力要求。     

斜拉桥异形截面索塔锚固区足尺模型试验与应力分析

斜拉桥索塔锚固区是桥梁结构的关键受力部位,特别是对于异形截面形式的桥塔来说,单纯的力学分析很难反映结构的实际工作状态与应力分布状况。为此,针对马岭河特大桥非对称六边形索塔锚固区进行足尺节段模型试验,对试验过程中节段模型裂缝的产生、发展及应力等进行观测和分析,并对索塔锚固区节段进行空间有限元分析。结果表明,试验和理论分析结果符合程度较好,索塔锚固区连接部位外侧以及折线形长边内侧转角2个区域是开裂敏感区,其抗裂安全系数为1.3,破坏安全系数为1.6。     

黄墩大桥索塔锚固区传力途径和受力分析

为验证索塔锚固区设计的合理性,了解索力在锚固区的传递途径以及主要板件的受力特点,通过全真的实体有限元模型对黄墩大桥索塔锚固区进行了计算分析。计算结果显示:锚固区的索力传递途径明确,能适应斜拉桥的受力特点;钢横梁两端受压,中间受拉,除锚固板与腹板的连接焊缝附近有应力集中现象外,其余板件的应力值均小于材料屈服强度;混凝土塔壁主拉应力较小,配置普通钢筋即可,不必设置环向预应力筋;位于牛腿焊缝附近的剪力钉受力较大,通过加密调整后满足受力要求。上述结果表明黄墩大桥索塔锚固区设计合理、实用,能满足结构受力需要。     

预应力钢棒体系索塔锚固区力学特性研究

针对斜拉桥索塔锚固区传统钢绞线预应力体系存在布设复杂、预应力分布不均匀、锚下应力集中等问题,对采用无粘结预应力钢棒体系索塔锚固区的力学特性开展了研究。以洛溪大桥拓宽工程主桥为背景,采用ANSYS软件分别建立了该桥预应力钢棒体系及传统钢绞线预应力体系索塔锚固区节段有限元模型,对比了2种预应力体系索塔锚固区在2种荷载工况下(完成预应力张拉但未张拉斜拉索和斜拉索张拉后)混凝土塔壁横桥向应力、顺桥向应力、第一主应力和第三主应力。结果表明：2种荷载工况下,无粘结预应力钢棒体系具有足够的压应力储备;与传统钢绞线预应力体系相比,无粘结预应力钢棒体系锚固区的应力水平较低,混凝土塔柱的应力水平沿高度方向更为均匀,采用无粘结预应力钢棒体系索塔锚固区具有更优的力学性能。