斜拉桥斜置鞍座式索塔锚固系统设计.pdf

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1、第3O卷第3期结构工程师Vo1．30．No．32014年6月StructuralEngineersJun．2014斜拉桥斜置鞍座式索塔锚固系统设计郑建中阮欣，杜海鑫2(1．安徽省交通投资集团有限责任公司，合肥230088；2．同济大学桥梁22程系，上海200092)摘要索鞍式锚固结构近年来逐渐应用于大跨度斜拉桥之中，五河淮河大桥采用斜置鞍座式索塔单向锚索系统。从整体上介绍这一锚固形式的构造、装配与施工，应用有限元分析其受力特性及力学模型，结果表明此种锚固结构受力合理、传力均匀。同时，系统介绍鞍座制作工艺，参数化分析表明混凝土浇筑缺陷导致应力集中现象，制作过程中需采

2、取立式分段浇筑等措施提高混凝土密实性。此种锚固形式具有传力路径清晰、构造简洁等特点，应用前景广阔。关键词索塔，斜置鞍座，锚固系统，设计DesignoftheObliqueSaddle—typePylonAnchorageSystemforCable-stayedBridgesZHENGJianzhongRUANXin·DUHaixin(1．AnhuiProvincialCommunicationsInvestmentGroupCo．，Ltd．，Hefei230088，China；2．DepartmentofBridgeEngineering，TonalUniver

3、sity，Shanghai200092，China)AbstractThesaddle-typepylonanchoragesystemisgraduallyusedinlargespancable·-stayedbridgeinre·-eentlyyears．Anewtypeobliquesaddle—typepylonanchoragesystemwasdesignedandusedintheWuheHuaiheBridge，whichisacable—stayedbridge．Thispaperintroducesthedesignofthisnewanch

4、oragesys-tem，thesaddlemanufacture，andthe0n—siteconstruction．Thefiniteelementmethodwasusedtoanalyzeitsmechanicalcharacteristicsandtoestablishthedesignmode1．Theresultsshowthatthisnewanchoragesystemhasareasonableforcetransmissionability．Itisalsoeasytobeconstructed．Keywordspylonofcable—st

5、ayedbridge，obliquesaddle，anchoragesystem，design构逐渐应用于较大跨度斜拉桥之中。2007年美1引言国在MaumeeRiver上建成通车的等跨斜拉桥Veterans’GlassCitySkyway就采用了这种构造。斜拉桥索塔锚固区是将拉索局部集中力安如图1所示，斜拉索纵向绕过塔柱，锚固在主梁全、均匀地传递到塔柱全截面的重要构造。目前，上。这种锚固方式在塔柱上仅有一个类似于鞍座大跨度斜拉桥索塔多采用空心变截面塔柱。J，相的分丝装置，而无须其他构造，且传递高效J，很应的索塔锚固形式有预应力混凝土锚固、钢锚固好地避免了塔柱混凝

6、土受拉开裂的问题，大大简梁、钢锚箱。这些锚固形式的构造和设计计算都化了索塔锚固区的设计。比较复杂，是斜拉桥设计中的难点之一。如果尝试将这种索鞍式锚固推广到不等跨斜在早期斜拉桥和矮塔斜拉桥中，也采用过交拉桥中则会发现：当索塔两侧拉索由于材料、跨径叉锚和分层式索鞍锚固结构j。这种锚固构造等原因不同，斜拉索在塔柱两侧索力不同，需要考设计较为简单，但适用的索力范围有限。近年来，虑拉索在索鞍中的滑动问题，且可能控制设计，使随着斜拉索制造技术的进步，索鞍式索塔锚固结得方案难以实施。收稿日期：2013—05—14联系作者。Email：ruanxin@tongji．edu．cnS

7、tructuralEngineersVo1．30，No．3计算结果表明分丝管与限位板接触部位平均到索塔上；另一方面填充材料自身的受力性能也应力值在46．6MPa左右，不破坏；总体上，分丝管要满足要求，在传递索力的过程中，不能被压碎，上应力一般在31．1MPa左右，符合要求。限位板同时应尽量避免应力集中。与分丝管接触部位应力值最大77．2MPa，底部平当选取C50微膨胀混凝土作为填充料时，鞍均值在46．5MPa左右，不发生破坏；分丝管顶部座各部分构造受力性能均满足要求，且分丝管和圆弧段与限位板相接的地方应力并不高，即分丝限位板有较大的安全储备。此时，考虑选取不同管与

8、限位板连接