详情

原文传递斜拉索锚固体系受力性能研究

论文题名：	斜拉索锚固体系受力性能研究
关键词：	斜拉索锚固系统;受力性能;有限元分析;结构安全性
摘要：	斜拉索锚固系统是将拉索的局部集中力安全、均匀地传递到塔柱和主梁全截面的重要结构。由于锚固区承受强大的集中力作用,锚固区的构造和受力状态均比较复杂,通常是控制设计的关键部位,因此锚固区结构可靠与否,将直接关系到整个斜拉桥的安全度。　　当前研究索梁和索塔锚固区域应力分布的一种主要方法是进行试验研究。本文在对索塔及索梁锚固区域进行试验研究之前,对试验模型进行数值计算。以便为试验提供借鉴以及对锚固区域的应力分布进行研究。对钢锚梁式索塔锚固及锚拉板式索梁锚固,应用大型通用软件Ansys对其进行全面的有限元计算分析,讨论锚固结构的合理性,并对局部构件进行优化,为该桥的设计提供技术支持,也种锚固方式的推广提供科学依据。论文的主要研究工作包括三个部分: 　　第一部分,系统收集并总结国内外现有的索塔及索梁锚固方式,明确了各种锚固方式的构造特征、传力路径以及每种锚固方式的优缺点,对其适用范围进行了初步分析。　　第二部分,针对本桥索塔锚固区的特点,分别对试验过程中,单边加设计索力和双边加设计索力两种工况进行数值计算研究。对锚固区进行了全面的分析,研究了各构件的受力性能和结构安全性。　　计算结果表明,钢锚梁传力路径清晰,总体受力状态合理;但在板件间相连接位置出现应力集中现象,因此焊缝位置需保证焊接强度;混凝土塔壁及牛腿的局部出现较大拉应力,需提高牛腿构造的强度与耐久性,才能更好地将索力均匀有效地过渡到混凝土塔壁上。　　第三部分,针对索梁锚固区的特点,对锚固区进行了全面的分析,研究了各构件的受力性能和结构安全性,并对锚拉板结构的优化以及锚固区设计的合理性进行了论述。　　计算结果表明,索梁锚固区的受力性能基本满足要求,索力均匀有效地分散到主梁的全截面,传力路径清晰、明确。但钢构件间的连接处出现应力集中现象,因此焊缝位置需保证焊接强度。结构优化的研究表明:改变板件的尺寸难以消除应力集中,但局部应力得到明显改善,对于提高钢构件的抗疲劳性能具有重大意义。
作者：	李辉
专业：	桥梁与隧道工程
导师：	毕继红
授予学位：	硕士
授予学位单位：	天津大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文