独塔自锚式悬索桥主缆锚固节点三维光弹性试验研究.pdf

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1、第4l卷第1期福州大学学报(自然科学版)Vo1．41NO．12013年2月JournalofFuzhouUniversity(NaturalScienceEditionFeb．2013DOI：10．7631／issn．1000—2243．2013．01．0083文章编号：1000—2243(2013)01—0083—05独塔自锚式悬索桥主缆锚固节点三维光弹性试验研究游经团，房贞政(福州大学土木工程学院，福建福州350116)摘要：对福州鼓山大桥主缆锚固区进行三维光弹试验，分析主缆锚固区局部应力分布规

2、律和应力集中程度．结果表明：锚固区与箱梁间传力顺畅；锚垫块作用处、索孔周边、截面突变处、凹角等区域应力集中现象较为明显；索孔核心区上方、锚固区后部的横隔板出现较大的拉应力，在设计中应加强这些部位的构造措施和配筋．关键词：自锚式悬索桥；锚固区；局部应力；光弹试验中图分类号：TU997文献标识码：AThreedimensionsphoto--elasticexperimentstudyoncableanchoragezoneofself—anchoredsuspensionbridgewithoneto

3、werYOUJing—tuan。FANGZhen—zheng(CollegeofCivilEngineering，FuzhouUniversity，Fuzhou，Fujian350116，China)Abstract：Thispaperpresentsthethreedimensionsphoto—elasticexperimentofanchoragezoneofGushanBridgeinFuzhou．Theregularityoflocalstressdistributionandthedeg

4、reeofstressconcentra—tionintheanchoragezoneofmaincablesarestudied．Theresultsshowthatthetransmissionofloadsbetweenanchoragezoneandboxgirderissmooth；thestressesarelargeintherimofcableanchorductandconcaveofthemodelandwheretherigiditychangesabruptly，thecab

5、leloadexerts；themajortensilestressexistsintheupperregionofcableanchorductandthediaphragmplatebehindanchoragezone．Therefore，thestructuremeasurementandreinforcingshouldbestrengthenedinthedesign．Keywords：self—anchoredsuspensionbridge；anchoragezone；localst

6、ress；photo—elasticexperiment自锚式悬索桥由缆、塔、锚、吊索、桥面及加劲梁组成，与普通悬索桥最大的不同是该类桥将主缆锚固于加劲梁梁端．其受力特征是：荷载由吊索传至缆，再传至加劲梁上，将主缆的水平分力传递给加劲梁，竖向分力由配重和桥墩承受(竖向分力通过拉压支座传递给桥墩)j．锚固区受到强大的索力，构造和传力均较为复杂，有必要对其深入分析，研究锚固区的应力集中程度、局部应力分布规律，并采用合理结构和构造措施，以确保锚固区的安全．结合福州鼓山大桥主缆锚固节点区，通过光弹性试验，分

7、析群锚锚固区空间应力状态，应力集中程度和局部应力分布规律，并对设计提出建议．一些非晶体(如环氧树脂、玻璃、赛璐路等)初始具有光学各向同性的性质，但在承受外力后，表现为各向异性即当光通过时会发生双折射现象．光弹性试验就是利用这种双折射效应，先通过冻结将光弹模型在受力状况下的光学效应保留下来，再对模型进行切片做平面光弹性分析，测得内部各点处的光程差或位相差，然后根据应力一光学定律，将光程差或位相差转化为主应力差，最后由比例关系将模型中的应力换算成实际结构的应力．1工程概况福州市鼓山大桥(见图1)为独塔自

8、锚式悬索桥，主塔为钢筋混凝-f-_1'3式结构，桥面以上塔高约110m，收稿日期：2012—08—13通讯作者：游经团(1976一)，讲师，E—mail：j．t．you@fzu．edu．cn基金项目：福建省教育厅科研资助项目(JA11022)①陈日齐．光测实验力学．福州：福州大学土建系，1995．·84·福州大学学报(自然科学版)第41卷主桥跨度为50m+150m+235m+35m，锚固区处于1和3墩附近，加劲梁全长385m(150m+235m)，其中钢箱梁长371．