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拱塔斜拉桥预应力索塔锚固区应力分析
| 论文题名： | 拱塔斜拉桥预应力索塔锚固区应力分析 |
| 关键词： | 拱塔斜拉桥;拉索锚固系统;预应力索塔锚固区;力学性能 |
| 摘要： | 斜拉桥是由索塔、主梁和斜拉索三大构件组成的，它是一种桥面体系受压，支承体系受拉的组合体系桥梁。斜拉桥以其受力性能好、跨越能力大、结构新颖、抗震能力强且施工工艺日趋成熟等特点，在桥梁工程中得到了越来越多的应用。索塔上的拉索锚固系统位于锚固区节段范围内，是斜拉桥中的关键构件，它的主要作用是将对应位置处的拉索索力比较安全而均匀的传递到塔柱上。由于索塔锚固区受力及构造的复杂性，使得该区域成为斜拉桥设计和施工的难点和关键，因此，一直以来对于该位置处的力学性能分析的探讨受到桥梁界高度重视。 斜拉桥在索塔内的锚固系统形式有多种，如环向预应力、井字形精轧螺纹钢筋、锚固钢横梁和钢锚箱等。预应力锚固方式比较简单，而且用钢量比较少，经济性好；钢锚箱形式构造复杂、施工安装不便、且需要大型的吊装设备，经济性不好，但是其锚固牢靠，有效解决了塔上混凝土的开裂，且受力明确、传力清晰、力学性能有保证；钢锚固横梁介于两者之间，受力明确、加工较方便、安装自由，适合混凝土塔柱平面布置斜拉索的斜拉桥。在具体工程设计、施工中应根据工程预算、现有装备以及施工能力等具体情况，选择合理的锚固方式。索塔以受压为主，同时由于拉索索力及风载等水平力引起较大弯矩，故其受力形式常常是压弯组合。它可以充分利用混凝土材料抗压承载能力大的优点，而且混混凝土的维修养护费用比较少。因此，现代斜拉桥的索塔越来越趋向于采用混凝土材料，我国的斜拉桥索塔材料绝大多数使用混凝土。其索塔锚固方式多采用预应力锚固。 结合在建的马鞍山长江大桥右汉主桥一拱塔斜拉桥，对其预应力混凝土索塔锚固区进行详尽的理论研究和仿真分析。运用大型有限元分析软件ANSYS，选取中塔索力最大的塔顶部三个锚固区节段，建立了索塔锚固区空间分析模型；分多个荷载工况，研究精轧螺纹钢预应力粗钢筋及索力的各自作用及相互作用；总结了预应力索塔锚固区的受力性能，并分析了锚固区预应力的合理布置；研究了锚固区在拉索及预应力作用下应力沿索塔高度方向衰减情况，为锚固区合理布束及其优化布置提供了依据；总结了锚固区设计的一般方法，并分析比较了各国规范对预应力混凝土锚固区的设计方法的规定。 |
| 作者： | 郝翠 |
| 专业： | 市政工程 |
| 导师： | 王建国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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