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1、第24卷第9期公路交通科技Vol24No92007年9月JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentSep2007文章编号:10020268(2007)09006905斜拉桥塔索锚固区空间应力分析金文成,张晓飞,简方梁,周小勇(华中科技大学土木工程与力学学院,湖北武汉430074)摘要:结合恩施市施州大桥的设计,运用大型通用分析软件ANSYS,采用空间有限元的方法,分2种工况,对其空心预应力混凝土桥塔塔索锚固区
2、进行了空间应力分析,并且比较了传统U形布束方式和井字方式的优缺点。分析结果表明:通过合理布置预应力粗钢筋,可以抵抗斜拉索水平力产生的不利影响,满足结构的使用要求;斜索锚固区段采用箱形截面的桥塔,索力的水平分量在没有斜索锚固的箱体部分内引起较大的顺桥向拉应力,在斜索直接锚固的箱体部分,引起靠外壁部分、横桥向较大的拉应力;顺桥向预应力筋应布置在没有斜索锚固的箱体内,横桥向预应力筋则重点布置在斜索直接锚固的箱体靠外侧部分;塔索锚固区的受力以正应力为主,只要控制塔索锚固区正应力分布,塔索锚固区的受力就可得到有效控制。关键词
3、:桥梁工程;预应力混凝土斜拉桥;ANSYS;空间应力分析;塔索锚固区;索力中图分类号:U44827文献标识码:ASpatialStressAnalysisoftheCableAnchorageZoneofCablestayedBridgeJINWencheng,ZHANGXiaofei,JIANFangliang,ZHOUXiaoyong(SchoolofCivilEngineering&Mechanics,HuazhongUniversityofScienceandTechnology
4、,HubeiWuhan430074,China)Abstract:AccordingtothedesignofShizhoubridgeinEnshicity,theanalysisofthespatialstressdistributionofthecableanchoragezoneiscarriedoutintwocasesbymakinguseofthecommonanalysissoftwareANSYSTheadvantagesanddisadvantagesoftraditionalUtype
5、and#typelayoutofprestressedtendonsareanalyzedTheresultsindicatethat,theaffectioncausedbythehorizontalcomponentsofthecablecanberesistedbyreasonablelayoutoftheprestressedtendonsandtherequirementofusagecanbereached,thehorizontalcomponentsofcableforcescausearathe
6、rlargelongitudinaltensestressatthenonanchoragezonesandgreattransversetensestressatoutsidezonesofanchorageSotheprestressedtendonsshouldbeputintherightplacesaccordingtotheanalysisThenormalstressisthemainpartintheanchoragezone,whenthenormalstressbecontrolled,t
7、heforceintheanchoragezonebecontrolledalsoKeywords:bridgeengineering;prestressedconcretecablestayedbridge;ANSYS;spatialstressanalysis;thecableanchoragezoneinatower;cableforce[1~3]近年来,斜拉桥以其挺拔的造型、较大的跨越能产生的拉应力。力,使用日益广泛。已建和在建的斜拉桥中,普遍采国内在塔柱锚固区预应力束布置时多采用U形用预应力混凝土
8、桥塔。斜拉桥独特的传力机制,桥塔(环形)预应力束布置,有顺桥向布设(开口于顺桥为主要的承重构件,其上之塔柱塔索锚固区是把主梁向)和横桥向布设(开口于横桥向),如图1所示。内力通过斜拉索传递到主塔的关键环节。由于桥塔不应该说这种技术已经比较成熟,最近还有一些采用精[4,5]仅承受很大的轴向力,而且在斜拉索的锚固区还要承轧螺纹钢筋井形直束预应力束布置,如图2所示
