上海闵浦二桥预应力斜拉索锚固节点受力性能分析

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1、嘉蔷籍君第五届全国预应力结构理论与工程应用学术会议【论文集)V01．35。增刊Oct．2008上海闵浦二桥预应力斜拉索锚固节点受力性能分析曹辉1邓玮琳2薛伟辰1(1．同济大学建筑工程系，上海200092；2．上海城市建设设计研究院，上海200125)[摘要]预应力斜拉索锚固节点具有构造复杂、焊缝密集、局部应力大的特点，是斜拉桥的关键部位。本文利用大型商用有限元软件，建立了上海闵浦二桥预应力斜拉索锚固节点的有限元模型，计算分析了该锚固节点在索力控制工况及弦杆轴力控制工况下的Mises应力分布。结果表明：在设计荷载下该锚固

2、节点安全可靠；在节点的局部位置处虽出现了一定的应力集中现象，但其最大Mises应力均未超过所用钢材的屈服强度；在索力控制工况下，与斜拉索呈近似一直线的腹杆板件应力较大，而在弦杆轴力控制工况下，弦杆板件的应力则较大。【关键词】锚固节点；索力；Mises应力；有限元ANALYSISONPRESTRESSEDINCLINEDSTAYCABLEANCHoR矾GJoINToFSHANGHAIMINPUSECoNDBRIDGECaoHuiDengWei·-linXueWei··chen[Abstract][Keywords]Anc

3、horingjointofprestressedinclinedstaycableisthekeypartofcable—stayedbridge。featuringcornplexstructures，concentratedweldedseamsandlargerlocalstress．Inthepaper，thefiniteelementmodelofprestressedinclinedstaycableanchoringjointofShanghaiMinpuSecondBridgeisestablished

4、byalargecommercialsoftwaretocalculateandanalyzetheMisesstressdistributionofthisanchoringjointinthecabletensioncontrol10adcaseandaxialforceofchordmember‘control10adcase．Theresultsindicatethattheanchoringjointissafeunderdesignload．Althoughthereappearscertainstress

5、concentrationphenomenonlocallyinthejoint。noneofthelargestMisesstressisbeyondtheyieldstressoftheappliedsteel．Andunderthecabletensioncontrolloadca8e，thestressintheplatesofwebmemberwhichisnearlyastraightlinewiththeincfinedstaycableislarger，whileundertheaxialforceof

6、chordmembercontrolloadcase，thestressinchordmemberplatesislarger．Anchoringjoint；Cabletension；Misesstress；finiteelement斜拉桥跨越能力强，且造型多样又富于美学内涵，是近几十年来应用较为广泛的一种桥梁形式。斜拉桥是由塔、主梁、斜拉索三种基本构件组成的缆索承重组合结构。锚固节点位于斜拉索与主梁的连接处，它将从斜拉索传递来的巨大索力分散到主梁。在锚固节点处，局部应力大，在相对较小的范围内板收稿日期：2008—08

7、—15作者简介：曹辉(1984一)，男，上海人，同济大学，在读硕士，现从事钢结构桥梁方面研究。件多，焊缝密集，是钢结构斜拉桥设计与施工亟待解决的关键问题⋯∞儿31。目前，各国规范对大跨度钢梁锚固节点的设计尚无专门的规定。随着有限元理论与计算机技术的不断发展，一些大型商用有限元软件如ABAQUS、ANSYS等已能够较好地模拟与分析结构的受力情况。近年来，国内的上海长江大桥、安庆长江大桥等大型斜拉桥通过建立锚固节点的有限元模型，取得了良好的效果”儿引。锚固节点的足尺试验，受制于试验条件，较3072008年增刊曾辉，等：上海

8、闵浦二桥预应力斜拉索锚固节点受力性能分析第35卷难模拟荷载工况与边界条件；模型试验又无法反映锚固节点的真实情况。因此，对预应力斜拉索锚固节点进行有限元分析是有效且可行的。1工程简介上海闵浦二桥是一座公轨两用一体化双层特大桥，全长4．6km，上层为二级公路，双向4车道，下层为双线轻轨(上海轨道交通5号线闵奉段)。主桥为独塔双索面双层