钢桁梁斜拉桥索梁锚固结构局部受力研究.pdf

学兔兔 总第 l3期 钢桁梁斜拉桥索梁锚固结构局部受力研究 29 钢桁梁斜拉桥索梁锚固结构局部受力研究 张安户，赵承新 (中铁大桥局集团武汉桥梁科学研究院有限公司，湖北 武汉430034) 摘 要：桂平郁江双线铁路桥为钢桁架斜拉桥 ，相对于 公路桥梁 ，承受的列车活载大 ，其索梁锚固结构构造复杂，在 2 桥梁概况 相对较小的范围内板件多、焊缝多，应力集中明显，是大跨度 桂平郁江双线铁路桥为五跨连续钢桁梁双塔斜 钢斜拉桥控制设计的关键部位。采用模型试验与有限元计 拉桥，主桥桥跨布置为(36+96+228+96+36)m。 算相结合的方式，分析荷载作用 F锚固结构中各板件应力分 斜拉桥主梁为钢桁梁，为三角形桁架，2片主桁，桁 布情况以及力在钢锚箱中的传递途径，结果表明结构在荷载 间距 15m，桁高 14m，节间长度 12m。主桁采用焊 作用下处于弹性工作状态，应力在构件中传递流畅，N2板倒 接整体节点结构形式，最大板厚 50mm 主桁上弦 角可较显著减小应力集中。 关键词 i斜拉桥；钢桁梁；索梁锚固；模型试验；有 限元 杆采用箱形截面，截面尺寸 1000mm×1260mm； 法 ；应力分布 根据受力不同，腹杆采用箱形截面和 H形截面，箱 形截面为 1000mnix1040mm和 1000mmX940 mm，H形截面高 1000mm，翼缘截面宽900mm。 1 引 言 斜拉索强大的索力斜向集中地作用于斜拉桥的 3 有限元计算 索梁锚固结构，该结构的功能是将斜拉索巨大的拉 力顺畅、可靠地传递到主梁上去。但索梁锚固结构 采用 1：2比例建立实桥索梁锚 固结构有限元 受力集 中、结构复杂，在相对较小的范围内板件多、 模型见图1，有限元模型一板件采用 Shell63单元模 焊缝多，极易导致应力集 中产生破坏，为大跨度钢斜 拟，由于锚垫板 N8较厚，采用 Solid45单元模拟 (模 拉桥控制设计的关键部位，而各 国规范中对于大跨 型一)，另外采用Solid45单元建立单独的锚箱结构 桥梁索梁锚固结构的设计均未给出较为详尽的说 模型(模型二)进行对比分析，根据全桥计算结果与 明。许多研究成果表明，尽管现代有限元方法 已经 相似原理，施加在锚垫板上的荷载取 450kN，并按 能够分析复杂的局部应力问题，但 由于单元类型选 斜拉索锚具与锚垫板接触圆环面积折算为均布荷载 择、结构离散程度、边界条件模拟等的近似使计算结 施加在锚垫板上。 果与实际存在一定差异，有时还需要通过试验验证 计算简化是否合理；合理设计索梁锚固结构，以便将 索力顺畅地传递到主梁保证结构安全已成为大跨斜 拉桥发展面I临的重要问题 【。鄢余文[、满洪高[。] 等分别 以安庆长江大桥和苏通长江大桥为背景，采 用足尺模型试验研究了锚箱式索梁锚 固结构的疲劳 强度及安全储备情况；刘亮_4]采用 1：2的缩尺模型 试验 ，检验了重庆朝天门长江大桥纵横梁连接节点