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斜拉桥索塔锚固区受力性能研究

叶兰洲  
【摘要】:随着大跨度斜拉桥的不断发展,索塔承受的索力也越来越大,这就对索塔锚固区构造提出了更高的要求。索塔锚固区是斜拉桥的关键部位,拉索的集中力将通过这一部位安全、均匀地传递到塔柱中。因此,斜拉桥索塔锚固区受力性能一直以来受到桥梁界的关注。本文以杭州湾跨海大桥、象山港公路大桥及厦漳跨海大桥的索塔锚固区为研究背景,采用大型有限元计算软件ANSYS对每座大桥相应的索塔锚固区的锚固形式(外露式钢锚箱、内置式钢锚箱及钢锚梁-钢牛腿)进行了理论上的分析。 本文工作如下: 1、介绍了斜拉桥的发展历史和国内外的应用现状,总结了斜拉桥索塔锚固区的结构体系和受力特性。 2.对索塔锚固区拉索锚固结构受力进行了空间有限元模拟,分析了在成桥索力作用下塔壁混凝土、外露式钢锚箱、内置式钢锚箱及钢锚梁各部位的应力分布规律。并根据数值结果对索塔的三种锚固结构的传力机理进行了分析; 3.阐述了改善应力分布、减小应力集中现象的一些措施,得到一些有益的结论,供桥梁设计者参考; 4.有限元计算结果表明三种组合结构有很大的安全贮备,同时具有很好的经济性和实用性;也验证了在索塔锚固区剪力键的可行性; 5.通过本论文的工作,验证并推广了钢锚箱及钢锚梁结构在斜拉桥方面的应用,为今后其它类似结构的设计及施工提供了理论上的依据。


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