斜拉桥塔壁锚固形式的环向预应力设计理论

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1、第37卷，第3期公路工程Vo1．37，No．32012年6月HighwayEngineeringJun．，2012斜拉桥塔壁锚固形式的环向预应力设计理论冉志红，施静娴，缪异，屈俊童(云南大学城市建设与管理学院，云南昆明650091)[摘要】斜拉桥的索塔锚固区受力情况较为复杂，在对该区域进行设计计算时，常采用实体建模计算结构各点的应力来评价结构的安全性，这种方法不仅繁琐，而且力学概念不清，往往不能得到最优结果。针对斜拉桥索塔锚固的塔壁锚固形式进行简化分析，研究了索塔锚固区环向预应力简化设计理论及其计算方法，该方法能够适应目前大多数斜拉桥的设

2、计计算，具有较高的工程实用价值。[关键词】桥梁工程；斜拉桥；索塔锚固区；塔壁锚固；环向预应力设计【中图分类号]u448．27[文献标识码]A[文章编号]1674-0610(2012)03-0045一o6DesignTheoryonCircularPrestressedTendonsforTower-wallAnchorFormofCable-stayedBridgeRANZhihong，SHIJingxian，MIAOSheng，QUJuntong(SchoolofUrbanConstructionandManagement，Yunnan

3、University，Kunming，Yunnan650091，China)[Abstract]Theforceisverycomplexintheanchoragezoneofcableandtower．Thestressresultofstructuresolidmodelisoftenusedtoevaluatethestructuresecurity，thismethodisnotonlycumbersomebutalsounclearofthemechanicalconcepts，SOoftencannotgettheactua

4、lresults．Thetower-wallanchorformofcable-stayedbridgeissimplifiedtoanalysisforceandstress．Thispaperachievedthesimplifyde—signtheoryanditscalculationmethod，whichcanadapttomostcurrentcable-stayedbridgedesigncalcu—lations，withmorehighpracticalvalue．[Keywords]bridgeengineering

5、；cable—stayedbridge；anchoragezoneofcableandtower；designonprestressedtendons状况大致可以分为3个层次：①用平面刚架模型进1概述行简化分析，利用专业软件的平面梁单元进行计算，目前斜拉桥的混凝土塔常用的索塔锚固构造的这种方法目前没有很充分的简化依据，很多简化参布置形式主要有交叉锚固、箱壁锚固、钢横梁锚固和数的选择比较随意和粗糙，导致计算结果不可靠。钢锚箱锚固。现行公路斜拉桥设计细则中，对于②用有限元软件进行实体分析，依据大量的计算数中小跨径的斜拉桥，推荐采用塔壁锚固，对

6、于大跨径据和与实际情况差距较小模型，估算各局部点的应斜拉桥推荐采用刚横梁和刚锚箱的锚固方式。力大小以确保结构处于安全状态，这种方法需·对于空心塔上选用塔壁锚固形式，规范要求壁要设计人员具有很强的结构数值建模分析能力，并板内应配置环向预应力钢筋，以克服塔壁内产生的且对计算机性能也有很高的要求，如果设计人员结拉应力。而这类构造的设计计算时，规范并没有详构分析能力不强，模拟不好边界、模型、荷载，计算结细的计算方法和准则，因而设计单位在工程实践中果与实际情况也会有很大差距，可靠性也易受到质对环向预应力的设置感到十分棘手。疑；③对于大型重要桥梁，往

7、往委托科研机构进行对于塔壁锚固的环向预应力设计，目前的实际具有针对性的足尺段模型试验’，以试验结果[收稿日期】201i一10—17[基金项目】云南省教育厅基金(2010Y239)；云南省科技厅计划项目(2008CD078)；云南大学211重点学科建设项目(21134015)[作者简介]冉志红(1978一)，男，Im)JI营山人，博士，副教授，主要研究方向为桥梁结构力学行为、健康监测、损伤评估。46公路工程37卷作为设计承载力、安全性的依据，这种方法不仅花费较大，而且设计周期较长，时效性较差。结合我国斜拉桥的设计实践，本文对塔壁锚固形式进行

8、了详细研究。主要分析便于工程设计人员点应用的平面刚架模型的简化参数选择依据和局部应力计算结果修正方法。2计算假设为了能够进行定量分析，本文根据工程实际做出如下假设：(a)锚固塔壁立面(b)2-