斜拉索锚拉板局部应力分析

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1、公路交通技术2010年4月第2期TechnologyofHighwayandTransportApr．2010No．2斜拉索锚拉板局部应力分析张海龙，林致胜(1．广东省高速公路有限公司，广州510100；2．华南理工大学，广州510641)摘要：对某组合梁斜拉桥拉索锚拉板建立空间块体有限元模型进行局部应力分析，并与实测应力结果进行比较，验证模型的正确性。以此模型分析结构的应力分布规律，对最大索力值状态下的锚拉板应力进行验算与评估。关键词：斜拉桥；空间有限元；局部应力文章编号：1009—6477(2010)02—0065—03中图分类号：U448．27文

2、献标识码：AAnalysisofLocalStressofAnchorPullingPlateinStayCablesZHANGHailong。LINZhisheng2Abstract：Byestablishingaspaceblockfiniteelementmodel，thispaperanalyzesthelocalstressofan—chorpullingplateinstaycablesofsomecompositebeamcable—stayedbridge，andcompareswiththemeasuredstressresultst

3、oveilfythecorrectnessofthemode1．Italsoanalyzesthestressdistributionrulesofstructuresbasedonthismode1．andperformsthecheckingcomputationsandevaluationforstressofan．chorpullingplateinthestateofthemaximalcableforce．Keywords：cable—stayedbridge；spatialfiniteelement；localstress组合梁斜拉桥在施

4、工过程中，由于结构复杂，移后进行第2次张拉，力值约280t；成桥后进行索力控制就显得相当重要。某斜拉桥斜拉索张拉吨第3次张拉，其中最大张拉力约425t。由于成桥位较大，索力要靠锚拉板传递给主梁，而锚拉板受力复杂且施工工期紧张，没有进行锚拉板试验，因此，在每个锚拉板布置了3个应变传感器，对拉索锚拉板进行现场应力测试，并建立了ANSYS实体模型进行局部应力分析和实测值比较。通过应力差值对斜拉索部分参数进行修正，并验算其承载力，为调索作准备。同时对结果进行分析，以掌握应力集中部位及应力值，以便为这些部位的加厚设计或其它处理措施提供依据。单位：cln图1南主桥

5、桥型布置1工程概况斜拉索某桥为独塔双索面双组合梁斜拉桥，南主桥结构为100m+100ITI的双跨独塔混凝土梁斜拉桥塔墩梁固结体系，桥塔采用H型索塔，竖琴型平面索型布置，桥型布置见图1。主梁框架采用预制拼装施工方式，共7片典型主梁段。锚拉板结构采用Q370qD钢材制作，与钢主梁框架一起进行工厂整体预制、吊装，出厂前需进行详细的焊缝无损检验，以防止因制作造成局部应力集中。设计要求施工中对拉索进行3次张拉：初始安装某梁段并对相单位：ITlm应拉索进行第1次张拉；桥面板吊装完成且吊机前图2主梁拉索锚固端示意收稿日期：2009—06—01作者简介：张海龙(197

6、7一)，男，甘肃省白银市人，硕士，工程师公路交通技术2010生张拉索力值较大，故有必要对锚拉板局部应力进行分析，并验算其承载能力。拉索锚固端结构示意见3结果分析图2。对全桥合龙工况下拉索锚拉板(索力值根据现场频率法测得)的传感器布点2位置附近节点应力2有限元建模值进行平均，并与现场实测所测得的锚拉板应力本文采用大型通用型有限元软件ANSYS10．0值进行比较，如表1所示。建模分析。采用Solid45典型实体单元建立三维模从表1可看出，模型计算值与实测值极为接型。Solid45是一个具有8个节点的三维实体结构近，证明模型等效合理、正确，也体现了监控中应单

7、元，每个节点在x、y、z方向有3个位移自由力布点监测的有效性。本文以此模型对施工中的最度。该单元常用于土木工程中以模拟混凝土、钢材大索力值进行验算。等结构，通过网格划分及有限元计算，可得到结构各细部的应力与位移值。建模中，根据圣维南原理对拉索锚固端的受力情况及锚拉板边界条件进行等效计算，使索力值等效为锚板上的均布压力荷载，均布压力荷载可通过公式厂压力=计算，其中F为拉索索力，A为锚A图3模型等效计算工况板受力面积。计算模型见图3。为监测施工过程中锚拉板实际受力情况，在锚拉板截面薄弱处布置了振弦式传感器，对施工中的典型工况采集振弦式传感器频率数据厂，根据

8、公式s=K×f可得到相应工况下的应变值，其中，值为传感器灵敏系数，其值由传感器厂家提供。根据s