自錨式懸索橋主纜系統(tǒng)計(jì)算和錨固區(qū)試驗(yàn)研究.pdf

1、自錨式懸索橋作為一種特殊的橋型，以其結(jié)構(gòu)造型美觀、經(jīng)濟(jì)性能較好、對(duì)地形和地質(zhì)狀況適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越受到工程界的青睞，成為城市里100-400m跨徑范圍內(nèi)極具競(jìng)爭(zhēng)力的橋梁方案。本文依托長(zhǎng)沙三汊磯自錨式懸索橋工程，對(duì)自錨式懸索橋的主纜系統(tǒng)計(jì)算理論、主纜錨固方式和錨固區(qū)受力特征進(jìn)行了研究和試驗(yàn)。主要做了以下工作： (1)介紹了自錨式懸索橋的發(fā)展歷史和國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用現(xiàn)狀，總結(jié)了自錨式懸索橋的基本構(gòu)造特點(diǎn)和受力特征，指出了自錨式懸索橋存

2、在問題和發(fā)展趨勢(shì)； (2)對(duì)懸索橋主纜線形計(jì)算理論進(jìn)行了系統(tǒng)研究，提出并推導(dǎo)了主纜混合線形的計(jì)算理論和相應(yīng)的實(shí)用公式，編制了各種計(jì)算理論的計(jì)算程序。通過算例驗(yàn)證了混合線形理論公式的實(shí)用性和正確性，并且與其它計(jì)算理論的結(jié)果比較，證明公式有足夠的精度，可用做初步設(shè)計(jì)中主纜線形的計(jì)算，能夠滿足工程的需要； (3)對(duì)自錨式懸索橋主纜系統(tǒng)計(jì)算理論進(jìn)行了系統(tǒng)研究，包括成橋線形和內(nèi)力計(jì)算、空纜線形和內(nèi)力計(jì)算、鞍座預(yù)偏量計(jì)算、索夾安裝位

3、置計(jì)算和索鞍處主纜無(wú)應(yīng)力長(zhǎng)度修正方法。本文運(yùn)用考慮加勁梁剛度影響的有限元法，基于ANSYS的APDL語(yǔ)言，編制了計(jì)算機(jī)程序，對(duì)主跨328m的三汊磯自錨式懸索橋的主纜系統(tǒng)進(jìn)行了計(jì)算分析。計(jì)算結(jié)果表明加勁梁剛度對(duì)自錨式懸索橋主纜內(nèi)力計(jì)算的影響大致在10％左右，而對(duì)主纜無(wú)應(yīng)力索長(zhǎng)的計(jì)算影響較小； (4)提出了自錨式懸索橋主纜錨固系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則，系統(tǒng)總結(jié)了自錨式懸索橋采用混凝土加勁梁、鋼混組合加勁梁和鋼加勁梁時(shí)的主纜錨固系統(tǒng)，歸納得

4、出主纜錨固可采取直接錨固、混凝土結(jié)構(gòu)中散開錨固、鋼結(jié)構(gòu)中散開錨固和環(huán)繞式錨固等不同方式。同時(shí)，本文對(duì)各種錨固方式的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍進(jìn)行了合理評(píng)價(jià)，并討論了主纜豎向分力的幾種處理方法。這對(duì)今后同類橋型的設(shè)計(jì)和施工有重要的指導(dǎo)作用。 (5)對(duì)三汊磯自錨式懸索橋錨固結(jié)構(gòu)進(jìn)行了1:3.2大比例模型試驗(yàn)。通過與空間有限元分析結(jié)果比較分析，表明錨固結(jié)構(gòu)有較強(qiáng)的超載能力，驗(yàn)證了錨固結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。另外，針對(duì)設(shè)計(jì)存在的問題，通過計(jì)算和試驗(yàn)