锚箱式钢桥塔锚固区力学性能研究.pdf

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1、第3O卷第1期结构工程师Vo1．30．No．12014年2月StructuralEngineersFeb．2014锚箱式钢桥塔锚固区力学性能研究李丹苏庆田'吴冲孙旭霞(1．同济大学桥梁工程系，上海200092；2．同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司，上海200092)摘要斜拉桥钢塔锚固区是连接斜拉索和桥塔的关键部位，该部位采用钢锚箱结构可以把巨大的斜拉索索力有效传递到桥塔中。以范蠡大桥为背景，建立锚箱式钢索塔锚固区空间板壳有限元模型，并对其进行分析研究。结果表明，锚固区内板件应力分布不均匀，承压板与中隔板的结合处应力集中程度高，但高应力水平区域范围较小，应力扩散较快；斜拉索锚箱和

2、水平拉索锚箱承担的索力比例在相同锚箱长度比例位置较为接近。关键词钢锚箱，索塔锚固区，力学性能，有限元分析MechanicalPropertiesoftheBox-shapedAnchorageZoneinaCable-stayedBridgeSteelPylonLIDanSUQingtian，wUChongSUNXuxia(1．DepartmentofBridgeEngineering，Ton~iUniversity，Shanghai200092；2．Ton~iArchitectureDesignInstitute(Group)Co．Ltd．，Ton~iUniversity，Shan

3、ghai200092)AbstractAsacriticalstructuralcomponentinthepylonthatconnectscablesofacable—stayedbridge，theanchoragezoneservestopassthecableforcetothepylon．BasedontheFanliBridge，ashellfiniteelementmodelisbuilttoanalyzemechanicalpropertiesofbox·shapedanchoragezoneinasteelpylon．Theresearchshowsthatstr

4、essdistributionofplatesintheanchoragezoneisnon—uniform．Stressconcentrationissevereinthejointsbetweenbearingplateanddiaphragmbuttheregionofstressconcentrationislimited．Theratioofthebearingcableforceininclinedcableanchoragezoneandthatinthehorizontalcableanchoragezoneisclosewhenthesetwocableshavet

5、hesamelengthratiointheanchoragezone．Keywordssteelanchoringbox，cable—pylonanchoragezone，mechanicalproperty，finiteelementanalysis空间结构后，索塔塔柱除了承受轴力作用外，还承1引言受弯矩作用，这种空间型索塔多采用钢结构。对于大跨度斜拉桥混凝土索塔锚固区结构形式有斜拉桥是由斜拉索、桥塔和主梁三部分组成预应力结构、钢锚箱结构、钢锚梁结构、钢套管结的。桥面承受的荷载直接作用在主梁上，经斜拉构等_4]，国内外许多学者对这些结构的受力特点索传递到索塔，再由索塔传递到基础上

6、。连接斜进行了理论和试验研究J，得到了许多有意义的拉索和桥塔的锚固区是斜拉桥中的关键部位，它结论，并成功应用于实际工程中。而钢桥塔斜拉是实现斜拉索索力传递到索塔中的重要构件。大桥的工程实例较少，特别是在钢桥塔中采用钢锚多数斜拉桥的桥塔一般是平面型结构，桥塔主要箱式的锚固区结构的斜拉桥还不多，对于钢锚箱以承受轴向力为主，这种桥塔多采用混凝土结式钢桥塔锚固区的受力性能研究还未见报道。由构J。而对于一些特殊的斜拉桥当其桥塔采用于锚箱式钢桥塔锚固区中板件数量多、空间交错收稿日期：2013-04-01联系作者。Email：sqt@tongji．edu．cnStructuralEngineers

7、Vo1．30，No．1·68·StructuralAnalysis拉索锚箱长度1．4133，水平丑靼拉索R锚懈蜒箱撂长胀度恭0．6in)时羞靼艇蜒撂臁孺2参O考文献642二者承担的索力比加例约∞为舳60％∞，在∞1／2加锚箱长度％％％％％％0∞0时二者承担的索力比例约为37％，在2／3锚箱长[1]苏庆田，曾明根．斜拉桥混凝土索塔钢锚箱受力计度时二者承担的索力比例约为20％。算[J]．结构工程师，2005，21(6)：28-32，27．SuQingtian，