地錨式混凝土獨(dú)斜塔斜拉橋局部構(gòu)造設(shè)計(jì)參數(shù)研究.pdf

1、獨(dú)斜塔斜拉橋造型新穎、力學(xué)概念清晰，傾斜的索塔、斜拉索和主梁三者完美詮釋了力的平衡美。當(dāng)梁重塔輕時(shí)，需要設(shè)置相應(yīng)的背索輔助索塔受力。對(duì)于無(wú)邊跨橋梁，需要專門的地錨構(gòu)造以錨固背索，形成地錨式獨(dú)斜塔斜拉橋。目前獨(dú)斜塔斜拉橋在國(guó)內(nèi)應(yīng)用的較多，但是無(wú)邊跨的全地錨式獨(dú)斜塔斜拉橋相對(duì)較少，因此有必要對(duì)此種橋型展開(kāi)相關(guān)的研究工作。本文依托貴州省交通運(yùn)輸廳科技項(xiàng)目《芙蓉江特大橋地錨式混凝土斜塔斜拉橋建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究》（2016-123-048），從局部

2、構(gòu)造研究入手，采用理論分析和有限元計(jì)算相結(jié)合，對(duì)地錨式獨(dú)斜塔斜拉橋局部構(gòu)造設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行研究。主要研究?jī)?nèi)容和有關(guān)結(jié)論如下:
　　(1)采用簡(jiǎn)化的力學(xué)模型，從理論上分析了地錨箱的中腹板間距、中腹板厚度、錨固區(qū)頂板厚度和壓重區(qū)頂板厚度四個(gè)主要設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)錨固區(qū)頂板拉應(yīng)力的影響，并借助Midas/FEA有限元軟件對(duì)地錨箱進(jìn)行了數(shù)值模擬，討論了其邊界條件的合理模擬方式和預(yù)應(yīng)力對(duì)錨固區(qū)頂板拉應(yīng)力的影響。同時(shí)通過(guò)數(shù)值計(jì)算，分析了前述四個(gè)參數(shù)對(duì)錨固

3、區(qū)拉應(yīng)力的影響，驗(yàn)證了理論分析有一定的適用性。最后通過(guò)定義的敏感性系數(shù)k得到了錨固區(qū)頂板拉應(yīng)力對(duì)各個(gè)參數(shù)的敏感性程度大小，理論和有限元分析得到的結(jié)果一致。
　　(2)論述了斜拉索的主要形式和非對(duì)稱交叉索的平面布置形式，根據(jù)力和力矩的“兩個(gè)平衡”原則，討論了背索在斜塔上的錨固點(diǎn)位置。根據(jù)公式推導(dǎo)，得到了獨(dú)斜塔斜拉橋的梁、塔索距比和索塔傾角與主梁根部軸力的關(guān)系以及斜拉索（地錨索、主跨索）剛度對(duì)主梁撓度、索塔水平位移的影響。采用Mida

4、s/Civil建立了實(shí)橋有限元模型，對(duì)與斜拉索剛度相關(guān)的兩個(gè)參數(shù)（斜拉索彈性模量和面積）進(jìn)行了分析和對(duì)比，并探討了主跨索在索塔上的橫向間距的影響。
　　(3)闡述了索塔的錨固形式和設(shè)計(jì)要點(diǎn)，采用Midas/FEA有限元軟件對(duì)斜塔交叉錨固構(gòu)造進(jìn)行了節(jié)段仿真分析，討論了索塔在不同工況下的應(yīng)力分布規(guī)律。分析了索塔橫向預(yù)應(yīng)力的作用，并對(duì)其橫向布置提出了建議。對(duì)M18錨塊上緣與錨面相交區(qū)域的拉應(yīng)力較大部位處的應(yīng)力分布規(guī)律進(jìn)行了詳細(xì)的分析，得