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超大吨位钢绞线斜拉索静力性能计算分析
| 论文题名： | 超大吨位钢绞线斜拉索静力性能计算分析 |
| 关键词： | 超大吨位钢绞线斜拉索;静力性能;有限元分析 |
| 摘要： | 东水门大桥和千厮门大桥合称为重庆两江大桥，二者均为单索面矮塔斜拉桥，斜拉索为139Φ15.2mm的超大吨位钢绞线斜拉索，单根索的极限承载力36140kN，现有的试验设备不能满足如此大吨位斜拉索的静载试验。 本文选取具有相同锚孔拓扑结构的31孔、73孔和139孔锚具为研究对象，采用ANSYS软件，利用锚具的对称性建立31孔、73孔和139孔三个钢绞线斜拉索的1/12精细三维锚具模型，模型中考虑了夹片与锚板的摩擦接触、锚板材料的弹塑性和几何非线性。采用与静载试验中相同的加载方式，对加载过程中锚板的受力进行了分析，并通过对31、73和139孔锚具在各加载阶段中应力、应变等参数的对比，探索利用较小吨位钢绞线斜拉索代替超大吨位钢绞线斜拉索进行静载性能试验的可行性。 本文首先模拟了139孔斜拉索锚具在加载过程中的力学行为，通过钢绞线回缩值、锚板应力、应变和变形的分析，得到了其在加载过程中的分布和发展规律。 然后，进行了31孔、73孔和139孔三个模型计算结果的对比分析，得到的主要结果如下: ①在钢绞线回缩值对比中，73孔与139孔的最大差异率为6.82％，31孔与139孔的最大差异率为10.61％; ②在锚板整体分析对比中，进行了锚板最大应力和塑性应变、大端应力和塑性应变、小端轴向变形三个方面的比较，比较结果表明31孔、73孔与139孔在加载过程中力学行为相似，但在数值上73孔更接近139孔; ③在锚板局部分析对比中，选取中心孔、次边孔、边孔间最薄弱区域及锚板最外侧为研究对象，进行了各加载阶段中应力和塑性应变的对比，结果表明73孔与139孔结果吻合度较高，而31孔与139孔结果有一定的差异。 以上计算分析结果表明，利用73孔钢绞线斜拉索代替139孔钢绞线斜拉索进行静载性能试验是可行的。 最后通过73孔钢绞线斜拉索模型计算结果与试验结果的对比，验证了本文数值模型的正确性。 |
| 作者： | 刘波 |
| 专业： | 土木工程;桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 黄福伟;牛松山 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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