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#字型预应力体系在索塔锚固区的应用及试验研究

刘世建  
【摘要】: 斜拉桥桥塔拉索锚固区是将拉索巨大集中力传递给桥塔的重要部位,为了承受这巨大集中力,混凝土塔柱箱壁需要布设水平预应力筋。对于索塔拉索锚固区,由于拉索孔道和预应力筋孔道的削弱作用,以及预应力筋预压力,导致该部位受力非常复杂,而且目前计算尚没有现成的规范可套用,因此很多斜拉桥都进行过索塔拉索锚固区足尺模型试验,为设计和施工提供依据。到现在为止,对水平筋环型布置的试验研究相对较多,而对长度更短的“#”型布置的预应力筋试验研究较少。试验模型多为单节,加载方式也大多是操作方便但仿真不是很好的水平加载。 本课题以重庆市江津观音岩长江大桥为工程依托,采用理论计算与试验测试相结合的方式进行了研究。借鉴以往的研究经验,选取双节锚固区为模型,采取仿真效果更好的斜向加载,并根据实体有限元计算结果在混凝土的体表和体内均布设测试点。主要从其孔道摩阻,锚具变形、钢束回缩等引起的预应力损失,预应力筋的孔道摩擦系数,张拉时预应力筋的伸长量等方面对4-6米长的预应力钢束进行理论计算和试验测试对比分析。斜向加载试验先是对单节进行成桥索力加载,与有限元计算结果对比对齿块局部受力情况进行研究;接着进行了成桥索力和使用中索力的加载试验,研究在这组合外荷载的作用下,锚固区的应力分布情况;最后是极限加载试验,将一对加至成桥索力,另一对加至12000KN,分析这种外荷载作用下锚固区的应力分布情况,并判断其整体安全性。 通过理论计算与试验测试的对比研究,得到一些对水平预应力筋“#”型布置的混凝土索塔锚固区设计和施工具有指导意义的结论,也为今后的研究工作积累宝贵经验。


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