斜拉橋索塔錨固區(qū)塔壁環(huán)向應(yīng)力體系研究.pdf

1、大跨度斜拉橋索塔是控制設(shè)計(jì)和施工的關(guān)鍵部位，為抵抗索力產(chǎn)生的強(qiáng)大拉應(yīng)力，需要在塔體內(nèi)布置環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼束，混凝土為復(fù)雜的三向受力狀態(tài)。本文依托哈爾濱繞城高速公各四方臺(tái)斜拉橋，針對(duì)該橋索塔受水平分力最大的塔頂部塔壁進(jìn)行環(huán)向應(yīng)力體系研究。研究?jī)?nèi)容分為三個(gè)方面：1、大噸位小半徑環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼束張拉伸長(zhǎng)量實(shí)驗(yàn)研究。2、根據(jù)節(jié)段模型的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和有限元計(jì)算結(jié)果，對(duì)塔壁環(huán)向預(yù)應(yīng)力效果進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)。3、對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼束進(jìn)行優(yōu)化配置。 對(duì)索塔錨固區(qū)進(jìn)行

2、了預(yù)應(yīng)力束施工工藝試驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用最小二乘法結(jié)合回歸分析反演出塑料波紋管的孔道偏差系數(shù)k、孔道摩阻系數(shù)μ。對(duì)張拉伸長(zhǎng)量比《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ041-2000)偏大的原因進(jìn)行分析探討。在大噸位小半徑情況下預(yù)應(yīng)力鋼束產(chǎn)生的伸長(zhǎng)量主要由四部分組成：正常的彈性伸長(zhǎng)量，約束狀態(tài)不一致產(chǎn)生的附加伸長(zhǎng)量，徑向壓縮與鋼束重心遷移所產(chǎn)生的幾何伸長(zhǎng)量，管壁破損伸長(zhǎng)量及彎曲初應(yīng)力伸長(zhǎng)量?；诙ㄐ苑治龊蠼o出張拉伸長(zhǎng)量理論計(jì)算公式，對(duì)規(guī)范在直

3、梁張拉基礎(chǔ)上統(tǒng)計(jì)得出的預(yù)應(yīng)力束張拉伸長(zhǎng)量計(jì)算是個(gè)有益的補(bǔ)充。 結(jié)合索塔模型實(shí)驗(yàn)，對(duì)塔壁環(huán)向預(yù)應(yīng)力效果進(jìn)行有限元分析。兩者比對(duì)發(fā)現(xiàn)索塔在預(yù)加應(yīng)力階段及混凝土開裂前，其應(yīng)力實(shí)測(cè)值與計(jì)算機(jī)仿真分析結(jié)果基本吻合，在預(yù)應(yīng)力作用下，塔壁以鋼束布置為中心內(nèi)側(cè)壓應(yīng)力儲(chǔ)備明顯大于外側(cè)，并呈現(xiàn)帶條狀的分布特征。在預(yù)應(yīng)力與14000kN索力共同作用下，塔體應(yīng)力分布均勻，兩種應(yīng)力作用方式下變形正好相反，說(shuō)明環(huán)向應(yīng)力設(shè)置比較合理、效果顯著。 由于