基于子模型技術法的鋼錨箱結構強度研究.pdf

1、為了能對斜拉橋鋼錨箱結構強度進行詳細的理論研究,本文以某長江公路大橋采用的鋼錨箱結構形式為研究對象,針對承受索力最大的SZ28梁段鋼錨箱,采用ANSYS軟件中的子模型技術法,對其進行了詳細的有限元計算和相關分析。
　　計算發(fā)現(xiàn)鋼錨箱上應力集中嚴重,尤其是當鋼錨箱結構不合理時,如加筋方式不合適或者板件構造不合理,會導致較高的應力集中,使得鋼錨箱上應力傳遞不均勻,應力數(shù)值超出其容許值。雖然改進后鋼錨箱結構應力集中程度有所降低,各應力值

2、均在其容許范圍內(nèi),但由鋼錨箱的傳力機理可知,并不能完全消除鋼錨箱上應力集中的現(xiàn)象,因此在鋼錨箱服役過程中應對其加強監(jiān)控。分析發(fā)現(xiàn)鋼錨箱上索力的傳遞主要以壓應力的方式傳遞,鋼錨箱上各筋板的壓應力數(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,加上局部結構突變,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)生較大的局部壓應力。用國際焊接協(xié)會和各船級社推薦的名義應力法和熱點應力法,計算鋼錨箱在車輛動載荷作用下的應力幅值,發(fā)現(xiàn)雖然鋼錨箱在恒定載荷作用下應力數(shù)值較大,但其動應力幅值均在各規(guī)范的容許范圍內(nèi),說明鋼錨箱受車輛動載荷的影響較小。
　　本文中用子模型技術法對鋼錨箱結構進行有限元計算,針對改進后鋼錨箱結構,將子模型技術法得到的計算結果與傳統(tǒng)的等效板厚法和非線性接觸法做了詳細的比較,得到用子模型技術對索梁錨固區(qū)及鋼錨箱進行有限元計