拉萨市纳金大桥桥塔节段足尺模型试验研究

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1、拉萨市纳金大桥桥塔节段足尺模型试验研究李文献，徐栋，肖军，孙远，宋强，覃巍巍63拉萨市纳金大桥桥塔节段足尺模型试验研究李文献。徐栋，肖军。，孙远，宋强，覃巍巍(1．柳州欧维姆建筑机械有限公司，广西柳州545005；2．同济大学，上海200080；3．江苏省规划设计院，江苏南京210005)摘要：拉萨市纳金大桥主桥为跨径(7O+117+117+70)m的三塔矮塔斜拉桥。为对该桥小半径(分丝管半径为2．5m)大索力(斜拉索在索鞍段的最大径向均布荷载为2372kN／m)鞍座所在桥塔节段的性能进行研究，采用ANSYS建立1／4桥塔节段有限元模型进行应力分析，并制作该部分桥塔足尺模型进行试验，测试结构应

2、力、斜拉索与索鞍之间的摩阻力、锚固装置内的环氧砂浆对斜拉索的握裹力。研究结果表明：该桥桥塔采用小半径分丝管是安全可靠的，索鞍的摩阻力和抗滑力均满足使用要求。通过对有限元分析和试验的总结，提出严格控制转向鞍的加工及定位精度、保证混凝土浇注的密实性、主梁施工时保证两侧对称同步施工等建议。关键词：矮塔斜拉桥；桥塔；鞍座；分丝管；模型试验；有限元法中图分类号：U446．1文献标志码-A文章编号：1671—7767(2012)05—0063—061工程概况1860MPa。每根斜拉索对应1个鞍座，鞍座采用拉萨市纳金大桥是规划的“拉萨市第一大桥”，位分丝管形式，考虑换索的需要及克服运营阶段索的于拉萨市的东郊

3、，南起318国道(川藏线)，北至纳金不平衡拉力，在位于塔两侧斜拉索出口处设置锚固路。该桥主桥为跨径(70+117+117+70)m的三塔装置，所有索鞍半径均为2．5m。在斜拉索和梁段、矮塔斜拉桥，桥面宽34m，主桥立面布置如图1所示。塔端的连接处采用了全防水结构装置。施工时，斜桥梁按城市主干道工级进行设计，设计速度为60拉索在梁内对称一次性张拉到位。km／h，设计洪水频率为1／300，设计汽车荷载为公路由于桥梁景观需要，鞍座采用小半径(R===2．5一I级，桥梁抗震设防措施等级为9级l】]。m)分丝管，且斜拉索在索鞍段的径向均布荷载较大主桥主梁为单箱五室截面，采用C50混凝土。(最大径向均布荷

4、载为2372kN／m，出现在8号塔桥塔采用矩形变截面横向单塔，布置在中央分隔带A7号索索鞍处)，这在国内尚属首次。为对该桥小上，每个桥塔共锚固7对斜拉索。斜拉索采用半径大索力鞍座所在桥塔节段的性能进行研究，对OVM250AT矮塔斜拉桥拉索体系(OVM250AT一该部分桥塔节段进行有限元分析及足尺模型试验，43，OVM250AT一37两种型号)，按扇形布置，索体并通过对有限元分析和试验的总结，提出相应建议。从塔上鞍座中连续穿过，两端锚固在梁体内，在塔上的间距为1．0m，在梁上的间距为5m。斜拉索采2试验模型的设计与制作用l5．2环氧树脂涂层预应力钢绞线(单丝喷涂)，选取8号塔A7号斜拉索对应节段

5、(斜拉索索具有多层防护结构。钢绞线力学性能符合《预应力力最大节段)为试验研究对象，采用1：1比例设计混凝土用钢绞线》(GB／T5224—2003)标准，f。k一试验模型。模型桥塔节段高取2m，横截面尺寸与⑧⑨⑩单位：m图1纳金大桥主桥立面布置收稿日期：2012—03—28作者简介：李文献(1965一)，男，高级工程师，1988年毕业于大连铁道学院机械制造专业，工学学士(E—mail：ovmlwx@126．corn)。拉萨市纳金大桥桥塔节段足尺模型试验研究李文献，徐栋，肖军，孙远，宋强，覃巍巍67测结果均表明分丝管底部小区域内应力变化比较剧束将A端千斤顶卸载到设计张拉力，观察B端百分烈，但此处拉

6、应力不足以对钢管造成破坏。加载完毕表是否复位。然后，A、B端互换，加载方法同上。后，在分丝管内抽出底部最不利的几根钢绞线，采用4．3．2试验结果内窥镜在管内探视，未发现分丝管和钢绞线受损。为得到较可靠的试验结果，加载过程共进行了4．2索鞍摩阻试验3次，斜拉索一端总张拉力与钢绞线位移关系如图索鞍摩阻试验为静力荷载试验，测试内容是根11所示。据斜拉索两端索力差，得到斜拉索与分丝管索鞍之间的摩阻力值，为设计和施工过程中控制斜拉索两侧不平衡力提供依据[1。姻}4．2．1试验过程测试前在试验模型A、B两端分别放置1台千斤顶及油泵，调试完毕，分别安装1个百分表在两端加载力／kN锚固筒上，百分表指针接触到锚

7、固筒上裸露的钢绞(a)A端加载，B端不变线上。准备好后对斜拉索A、B两端同时进行张拉，张拉到设计张拉力。然后B端索力保持不变，增加A端的张拉力，按每级0．5MPa油表读数进行逐级唇血i加载，观测B端的百分表读数变化情况。当百分表越读数发生变化时，A端停止加载。4．2．2试验结果59306030623063306530663069305930为得到较准确的试验数据，共进行2次加载试加载力／kY(b)