混凝土自锚式悬索桥设计及其力学性能分析.pdf

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1、交通建设建材与装饰2016年6月混凝土自锚式悬索桥设计及其力学性能分析乔栋（山西大同大学山西省大同市037003）摘要：进入新时期以来，得益于我国经济社会高速增长，桥梁工程得到了极大程度地发展，混凝土自锚式悬索桥作为一种新型桥梁，以其独特的曲线主缆以及雄伟壮观的索塔而成为当前桥梁工程建设的主要方向。为此，本文将基于笔者工作实践，首先对混凝土自锚式悬索桥构造展开论述，随后再对其设计以及力学性能进行分析，以期为推动混凝土自锚式悬索桥应用贡献绵薄之力。关键词：混凝土自锚式悬索桥；构造；设计；力学分析中图分类号：U441.5文献

2、标识码：A文章编号：1673-0038（2016）25-0262-02前言还应当计算好温度、混凝土收缩徐变等因对悬索桥结构的影响，混凝土自锚式悬索桥作为一种无需重力式地锚，而是在加劲这是因为主缆架设完毕后，温度、混凝土收缩徐变会致使桥梁主梁梁端将桥梁主缆予以锚固，通过这样的方式把主缆所受水平梁或塔柱因此变形而出现缩短或变矮的情况，如此一来便会导作用力由加劲梁承担。结合实践来看，混凝土自锚式悬索桥不但致主缆下垂而造成主梁受到很大弯矩和变形，进而致使混凝土将其他类型悬索桥优点集于一身，同时由于无需重力式地锚而自锚式悬索桥结构

3、出现承载力降低，因而这就要求设计单位将大大地降低桥梁建设成本，因而使其被日益广泛地应用到桥梁温度、混凝土收缩徐变影响计算出来，随后在设计方案中给出这工程建设之中，比如大连金石滩金湾桥、广州猎德大桥以及长沙些因素的施工控制措施。三汊矶大桥等都是应用了混凝土自锚式悬索桥。2.2混凝土自锚式悬索桥主缆设计1混凝土自锚式悬索桥构造主缆是混凝土自锚式悬索桥最主要承重构件，其通过与吊索配合而承受桥梁各种活载与恒载，由此可见主缆所具有的重要通过对相关文献研究以及结合笔者实践来看，混凝土自锚式作用。对此，这就要求设计单位必须做好主缆设计

4、工作。①设计悬索桥构造主要有主塔、主缆、加劲梁、吊索以及索鞍等：①主单位在混凝土自锚式悬索桥设计方案主缆线型选择上，应最大塔。主塔作为混凝土自锚式悬索桥重要组成部分，其作用在于将程度确保桥塔两边主缆水平分力一致，且悬索桥在恒载情况下桥梁所承受荷载传递到下部塔墩与基础中；②主缆。主缆作为悬桥塔顺桥向桥面以上无弯矩或产生弯矩较小。②在主缆结构及索桥主要承重构件，其通过与吊索配合承受桥梁所受各种活载材质设计上，设计单位必须根据悬索桥布置方式、主跨与边跨垂与恒载等；③加劲梁。加劲梁作为悬索桥承受横向作用力重要构跨比以及各自垂度等

5、实际情况下为主缆设计诸如预制平行丝股件，其作用在于确保桥面挠曲与扭曲变形等控制在设计范围以等适宜的结构，随后设计单位在根据所确定主缆结构来决定主及为桥面提供支撑；④吊索。吊索作为主缆与加劲梁连接的构缆钢丝强度、应力范围等。件，其作用在于将活载与加劲梁所受恒载传递给主缆；⑤索鞍。索鞍主要有主、散以及转索鞍三类，前者用于将主缆固定，散索2.3混凝土自锚式悬索桥吊索设计鞍则起到把主缆索股分开之用，而转索鞍则用于帮助主缆改变因为自锚式悬索桥是施工加劲梁在前，之后才进行主缆架方向。设，并经过张拉调整后吊索力才能满足设计需求，所以，

6、自锚式悬索桥的吊索力是能够通过与斜拉桥斜拉索成桥索力相类似的2混凝土自锚式悬索桥设计方法，并配合应用内力平衡法、加劲梁弯曲能量最小等原理来进根据笔者研究可知，混凝土自锚式悬索桥设计主要有以下几行设计。在实际设计过程中，对桥梁索恒载张力设计过程中，可个方面：采用加劲梁恒载应力较小、加劲梁应力在活载和恒载作用下分2.1混凝土自锚式悬索桥加劲梁设计布较为均匀的原则来进行，并且受加劲梁应力要求，尤其是桥塔由上文所述我们可以得知，加劲梁作为混凝土自锚式悬索桥下横梁和梁刚性固结处的应力要求，每根吊索索力各异，且吊索承受横向作用力的重

7、要构件，受锚固于其两端的主缆所产生水力分布不均。平力所影响，加劲梁因此而受到了一个预压力。针对混凝土自锚2.4混凝土自锚式悬索桥锚固区设计式悬索桥加劲梁这一实际状况，要想确保其重要作用得以充分结合实践来看，受混凝土抗拉应力性能较低所影响，因此为发挥，这就要求设计单位应做好对其设计工作。①为了确保混凝了切实有效地保障混凝土自锚式悬索桥结构安全性，因而这就土自锚式悬索桥加劲梁刚度达到工程建设要求，设计单位应将要求设计单位必须要对其锚固区进行设计：①设计单位为了解梁高和桥梁主跨二者比例控制在1：50~1：60，并且采取箱型或肋

8、决应力集中问题，应在主缆锚固设计中采取散索鞍与散索套散板式断面。②设计单位在加劲梁主梁设计中应采取预应力钢筋开形式；②针对锚固区出现拉应力部位采取C50钢纤维混凝。最混凝土或钢筋混凝土，如此一来不但能够有效地发挥材料性能，后，设计单位还应充分依据悬索桥实际在边锚跨段设计上相应同时更有助于降低悬索桥建设成本。③加劲梁设