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自锚式悬索桥桥塔钢一混结合段局部受力分析斌跹欠,文章编号:———,湖北武汉;刑笄啪旨桥科院有限公司,湖北武汉摘要:为研究双索面自锚式悬索桥桥塔钢一混结合段局部应力分布和连接件的受力特点、验证该部位受力是否满足设计要求,以武汉江汉六桥为背景,利用有限元软件⑶潘一混结合段三维模型,对施工过程、成桥恒栽和最大轴力等工况进行分析,得到结合段钢结构、混凝土及预应力锚杆等主要受力构件在施工过程中的应力分布和变化情况。分析结果表明,除少数应力集中点应力较大外,整体上结合段的应力水平符合设计的要求,针对计算结果对施工阶段的划分提出了优化建议,建议适当提前第伟白ネ频氖被员苊庀滤植垦褂α螅愿智潘构柱间主拉应力较大区域采用增设间接钢筋的加强措施。关键词:自锚式悬索桥;钢一混结合段;桥塔;受力分析;有限元法中图分类号:.文献标志码:.,琖:,;籺;;作者简介:吴斌,高级工程师,猰甤Q芯糠较颍旱缆方煌ㄇ帕汗こ獭,琋,.,.珻,收稿日期:——琧
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蒯狲欧‰猰酉一江汉六桥为双塔自锚式悬索桥,桥梁跨径布置苣钢一混结合段是组合结构的关键受力节点。钢结构为轻质高强材料,其工作应力达数百兆帕。混凝土结构截面尺寸和刚度大,工作应力只有数十兆帕,约为钢材的十分之一,相对较低。钢~混结合段设计的关键在于,如何在较集中的部位将钢结构的高应力平顺地过渡到混凝土结构的低应力状态,采取可靠的构造措施,将植煌灾实牟牧虾徒峁进行充分连接,保证荷载的有效传递及变形的一致协调;同时构造应简单明确方便施工G潘亲锚式悬索桥的关键传力构件,恒载和活载效应通过主缆传递到塔顶鞍座,对桥塔产生巨大的压弯效应。而作为桥塔钢结构和混凝土结构互相传力、结为整体的钢一混结合段更是桥梁传力体系的关键部位。由于结合段一般构造复杂、传力途径多且缺乏规范条文依据,为可靠地把握结合段的应力状态,验证设计的安全性和合理性,本文通过三维空间有限元模型详细分析武汉江汉六桥桥塔钢一混结合段,研究结合段应力分布和连接件的受力特点。为,为适应景观需求,桥塔在桥面以上部分采用⒅窆故钢桥塔,其余部位为混凝土结构,江汉六桥总体结构布置见图旦窆故角潘忠换旖岷隙喂乖江汉六桥桥塔为框架型结构直鹩上塔柱、中塔柱、上塔柱以及塔顶横梁糠肿槌伞K柱横桥向间距滤捎玫ハ涞ナ医孛妫桥向、横桥向均宽炷燎慷鹊燃段狢;中塔柱由对称布置的鲋行木辔母种约钢柱间斜撑组成,,采用钢,现场栓焊连接。钢柱截面为喟搴呱道斜撑。中间钢塔柱和混凝土下塔柱的钢一混结合段构造见图诿扛龈种撞磕凇⑼獠嗑柚萌舾傻揽或、厚的支撑加劲肋,钢柱及加劲肋底部设置厚的承压板。混凝土下塔柱内设置的根预应力粗钢筋锚杆,穿过承压板上预留孔洞锚固在加劲肋顶部垫板上。毫徘潘忠换旖岷隙未混凝土下塔柱与钢中塔柱的结合段施工时,先将铁皮管和预应力粗钢筋预埋在混凝土结构中,安装完第诙胃种炷链锏皆ざㄇ慷群螅爬预应力粗钢筋并灌浆。然后布设包围钢塔柱的钢筋,再次浇筑混凝土将钢一混结合段包裹在混凝土结构内部。自锚式悬索桥桥塔钢一混结合段局部受力分析吴斌,:标高单位:刍一
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由于在二次浇筑混凝土前已经对结合段施加了强大的预应力,钢结构和混凝土结构紧密联系在一起,剪力可