斜拉-自錨式懸索橋中的斜置拱形鋼箱混凝土索塔力學性能研究.pdf

1、斜拉-自錨式懸索組合結構外形特點鮮明,結構纖細美觀,景觀效果突出,是近幾年出現(xiàn)的一種新穎的組合體系結構。由于本文提出的三塔斜拉-自錨式懸索組合橋國內外尚未有成熟的橋例,因此缺少設計經驗、設計理論和方法,需要對其進行深入的研究。本文即在全橋體系研究的基礎上,深入探討斜置拱形鋼箱混凝土副塔的力學性能,按照構造設計、參數(shù)分析、平面分析、空間精細化分析的流程開展了詳細的力學性能研究,得到如下主要結論:
　　(1)開展鋼箱混凝土斜置拱形橋塔

2、構造參數(shù)研究,初步確定副塔主要構造參數(shù);在橋梁整體分析的基礎上,針對結構尺寸、鋼板厚度和混凝土的貢獻開展參數(shù)分析和研究,初步了解了副塔結構的力學特征。
　　(2)忽略副塔上部錨固區(qū)的局部應力問題,以考察副塔整體受力狀態(tài)為目的,進行了副塔整體空間有限元分析。計算結果表明,正常使用狀態(tài)下,副塔鋼箱最不利控制截面最大主拉應力為37.7MPa,最大主壓應力為85.5MPa;副塔塔座混凝土最大主拉應力為1.34MPa,最大主壓應力為8.05

3、MPa,均小于規(guī)范設計值。
　　(3)為了充分掌握副塔上部主纜及背索錨固區(qū)的力學性質,選取副塔 C段鋼箱最大索力部位進行局部精細化有限元分析,計算結果表明,錨具最大峰值主拉應力為199MPa,最大峰值主壓應力為287MPa,屬于墊板開孔處應力集中現(xiàn)象,范圍極小;錨箱最大主拉應力值為56.3MPa,最大主壓應力為108MPa,均小于規(guī)范規(guī)定的鋼材容許應力值。
　　研究結果表明,三塔斜拉-自錨式懸索組合橋斜置拱形副塔構造參數(shù)設計