某悬索桥改造工程中的锚碇优化设计.pdf

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1、城市建筑┃结构•抗震┃URBANISMANDARCHITECTURE┃STRUCTURE•ASEISMATIC某悬索桥改造工程中的锚碇优化设计■崔跃鑫[摘要]本文对某悬索桥改造工程中的重力式锚碇设计提恒载初内力、结构竖向位移影响的挠度理论和充分然后再通过竖向吊杆将荷载传递给主索，最终将荷出了两种设计方案，并根据相关条件对两种方案进行了整考虑各种非线性影响的有限位移理论。有限位移理载传递给锚碇。抗风索主要用来承受横向风荷载，体稳定分析、抗震分析、经济性分析和施工模拟，并对所论是目前悬索桥结构分析中，理

2、论上最严密精确和本桥所处地区风荷载较大，为保持桥梁横向稳定性，选方案进行了优化。论文对悬索桥改造工程中的重力式锚适用性好的较为完善的理论。抗风索必须予以合理布置。经过计算：抗风索材料2碇设计有一定的参考价值。一、悬索桥改造设计概况强度不低于1670KN/m，线形为斜平面内凸形抛物始建于1985年的澜沧江上某人马吊桥，全长线，在跨中点最高，两端点最低。悬索桥上部结构[关键词]悬索桥锚碇改造优化67.8m，桥宽3.35m。原桥采用木桥面，因年久失修，考虑恒载、活载、温度、风载、地震力及施工过程影响了该桥

3、的正常使用。经有关部门决定，对该桥等组合工况采用空间结构分析软件进行设计优化。悬索桥是目前跨越能力最大的一种桥型。悬索进行改造，并要求提高承载能力。悬索桥改造方案优化后主索的垂跨比为1/10.5（满足1/8～1/12的桥是以锚碇为主要承重构件的桥型，并且其跨度较采用钢桥面系，结构采用缆索与钢梁结合的形式。要求），主索设计拉力F750KN。根据上述基本设大，结构和受力复杂。我国是最早修建悬索桥的国为抵抗较大风荷载，保持桥梁横向稳定性。本桥将计参数和地形，本文介绍了主索重力式锚碇的设计家之一，澜沧江和

4、黄河流域就有很多悬索桥，近代抗风索对称布置在桥面两侧斜平面内，两端延伸张与优化。最早的悬索桥就建在云南。悬索桥大部分荷载通过拉锚固在岸边的抗风索锚碇上，桥塔、主缆索和抗二、锚碇设计方案优化主索分散传到锚碇上，再由锚碇传递到地基上。所风索的锚碇均为钢筋混凝土结构。布置形式见图1。锚碇是悬索桥受力结构中关键部位，是悬索桥以，悬索桥锚碇的安全是大桥安全的核心。随着社设计受力过程如下：桥面荷载通过防滑钢板传的生命线，重力式锚碇是利用其自身的重量平衡主会的发展进步，交通工具的不断更新，人类对其通递给桥的纵向次

5、梁(［14钢梁］)，纵向次梁再将荷缆的拉力，保证了全桥的正常运营。锚碇设计考虑行能力有了提高，现有的部分悬索桥原有的设计承载传递给横梁（HW（200×200×8×12）钢梁）。中到此桥的实际地形，综合考虑各因素，初步拟定下载能力已经不能满足要求，急需进行加固改造，适间架设支撑（L50X5）的横梁再将荷载传递给与其连列两种方案（工程量相同），见图2、图3：应人类的新要求。悬索桥的分析理论，主要有计及接的两侧纵向主梁(HN（340×150×4×8）钢梁)，图1悬索桥立面图图2锚定方案一图3锚定方案二1.

6、锚碇整体稳定性分析上所有竖向重力代数和。式中：M为作用于锚碇的水平力和竖向力对按照规范中规定：重力式锚碇结构整体稳定及（2）抗倾覆计算地面形心的弯矩，N为作用在地面的合力的竖向分基底应力验算除满足《公路桥涵地基与基础设计规KM/M3.0力，为截面核心半径，W为基地边缘的截面抵t抗倾覆倾覆范》（JTJ024）的规定外，还需满足：锚碇整体抗抗矩，A为锚碇基础面积式中：M抗倾覆为抗倾覆力矩，M倾覆为倾覆力矩。滑动稳定安全系数Ka≥2.0，基底受压偏心距不得大比较结果见表1，两个方案都满足规范要求。

7、（3）基底承载力计算于基底截面核心半径。按照规范规定：矩形截面单2.锚碇抗震性能分析QA/MW/＜向偏心，当e0＜时抗倾覆稳定系数为Kt3.0，即按规范规定：验算桥梁的抗震强度和位移时，式中：Q为基底设计面上所有竖向重力代数和，满足以下条件：地震荷载应与结构重力、土的重力和水的浮力相组M为所有力矩代数和，A为锚碇基础面积，W为锚碇（1）抗滑动计算合，其他荷载可不考虑。对方案一和方案二抗震性基底截面的抵抗距，[]为地基容许承载力K(QV)/H2.0能对比，利用有限元分析了

8、软件ＡＮＳＹＳ建立模a（4）偏心距计算型,分析结果见表1。式中：H为主缆拉力水平分力，V为主缆拉力竖MW向分力，为基底处的摩擦系数，Q为基底设计面e0NA表1拟定两方案安全性分析结果整体性分析抗震性能分析方案KaKte0（m）结论地震响应（mm）结论方案一2.153.55＜[]0.70满足-0.0023101～0.00287454满足方案二2.155.12＜[]0.74满足-0.0019862～0.00222133满足0673.经济性分析4.施工模拟