超宽幅单索面斜拉桥钢锚箱仿真分析和设计优化

以清远北江四桥为工程背景,针对该桥索梁锚固区钢锚箱的特殊构造形式,采用ANSYS有限元分析软件板壳单元建立了索梁锚固区的三维有限元分析模型,对钢锚箱在最不利荷载组合下的受力性能进行了研究。分析表明钢锚箱主要构件及钢箱腹板的应力及变形均满足受力要求,但抗剪板倒角处及抗剪板与腹板结合处出现了较大的应力集中。在上述分析的基础上,提出了改善索梁锚固区受力性能的构造措施,并通过变形及应力对比分析进行了验证。     

沌口长江公路大桥索梁锚固区钢锚箱结构设计优化

以沌口长江公路大桥索梁锚固区的钢锚箱结构为依托,基于局部传力的不同力学形态分别建立了考虑线性、材料非线性以及接触非线性的有限元数值模型,对钢锚箱式连接构造的关键设计参数进行了影响性分析,从节省用钢量和减少应力集中的角度提出了优化设计方案,并对优化后锚箱结构在各种工况下的力学性能进行了计算和验证。分析过程中主要考虑了锚固板长度、板厚、锚垫板及承压板厚度和钢箱梁边纵腹板厚度对钢锚箱受力的影响,并利用回归公式揭示了部分设计参数对结构响应的影响规律,其设计方法和思路能够保证锚固结构的安全性和经济性,并为同类桥梁的设计提供参考。     

锚箱式索梁锚固结构受力特性研究Ⅰ:理论模型

对于大跨度钢箱梁斜拉桥而言,需通过索梁锚固结构实现斜拉索与主梁之间的荷载传递。该结构传递荷载大、传力机理复杂、局部应力集中问题突出,是大跨度钢斜拉桥的关键结构和构件之一。以典型的超大跨度斜拉桥——苏通大桥锚箱式索梁锚固结构为研究对象,通过理论研究与试验研究相结合的方法对于锚箱式索梁锚固结构的受力特性进行了研究。研究表明:理论模型与试验结果基本吻合,采用理论研究与模型试验相结合的研究方法对于锚箱结构的传力机理进行研究是可行的;锚箱结构各主要受力构件的受力特性存在较大差异;各关键受力构件均存在不同程度的应力集中,其中钢箱梁腹板、锚箱顶板和底板的应力集中问题较为突出。     

自锚式钢箱梁悬索桥主缆锚固区受力性能研究

以青岛海湾大桥大沽河航道桥为工程背景,对自锚式钢箱梁悬索桥主缆锚固区受力性能进行研究。主缆力通过锚固区向分体箱的传递可分为两个独立过程,针对这两个过程分别从局部性能和整体性能两个层次进行研究。第一个层次采用模型试验和有限元分析对纯钢和组合两种锚固构造局部受力性能进行研究。纯钢锚固构造应力分布规律复杂,应力集中现象明显,实测结果和有限元分析结果吻合良好。组合锚固构造钢与混凝土有效发挥组合作用,大幅降低钢板应力,减小钢板厚度和钢材用量,使钢板受力更为均匀。组合锚固构造相比纯钢锚固构造实测应力降幅明显,但略小于计算结果,表明钢与混凝土之间发挥部分组合作用,建议采取三方面构造措施以进一步发挥钢与混凝土的组合作用。第二个层次采用有限元分析方法对主缆锚固区整体受力性能进行研究。结果表明,整个过程传力可靠顺畅,安全储备高,符合按杆系模型计算整体结构的假定。     

空间索面自锚式悬索桥钢锚箱构造和受力分析

自锚式悬索桥以加劲梁承担主缆的水平分力,通过梁端的主缆锚固区将水平分力逐渐传递到整个加劲梁,因此,主缆锚固区是其关键部位。介绍了西安市建材北路跨灞河的空间索面自锚式悬索桥的总体设计及钢锚箱构造情况,并建立板壳单元的有限元模型对主缆锚固区各板件进行空间受力分析,得出了锚箱的传力途径,各部位应力水平及应力集中部位等结论。     

Force transfer mechanism in main cable anchorage zone of composite girder self-anchored suspension bridge

为探讨钢-混凝土组合梁自锚式悬索桥中主缆锚固力在主梁中的传递机制,以某大桥工程实例为原型,采用实桥测试试验和有限元法分析对自锚式钢-混组合梁悬索桥主缆锚固区的受力进行研究。结果表明：在恒载作用下,组合梁中混凝土板与钢主梁之间的剪力钉能有效抗剪,保证结构整体受力性能的要求;采用杆系全桥模型与局部精细化模型相结合,可以准确计算组合梁应力状况;主缆锚固力通过锚碇传递至组合梁主梁时,主梁发生纵向压缩与面外弯曲,主要受力构件为钢梁顶板和外腹板,钢梁通过腹板上方剪力钉将部分内力传递至上方混凝土板,在横梁作用下分布在两侧的内力向中间扩散,最终形成截面整体共同受力。     

钢-混凝土组合梁自锚式悬索桥主缆锚固区传力机制研究

为探讨钢-混凝土组合梁自锚式悬索桥中主缆锚固力在主梁中的传递机制,以某大桥工程实例为原型,采用实桥测试试验和有限元法分析对自锚式钢-混组合梁悬索桥主缆锚固区的受力进行研究。结果表明:在恒载作用下,组合梁中混凝土板与钢主梁之间的剪力钉能有效抗剪,保证结构整体受力性能的要求;采用杆系全桥模型与局部精细化模型相结合,可以准确计算组合梁应力状况;主缆锚固力通过锚碇传递至组合梁主梁时,主梁发生纵向压缩与面外弯曲,主要受力构件为钢梁顶板和外腹板,钢梁通过腹板上方剪力钉将部分内力传递至上方混凝土板,在横梁作用下分布在两侧的内力向中间扩散,最终形成截面整体共同受力。     

大跨度钢箱梁斜拉桥索梁锚固区易损性分析

以苏通大桥为背景,根据锚箱式索梁锚固区的构造,建立了锚固区有限元模型,从钢锚箱顶板、底板、腹板、承压板等方面,研究了锚箱式索梁锚固区的传力机理及应力分布特征,最终得出了一些有意义的结论。     

某自锚式钢结构悬索桥主缆锚固区力学性能研究

主缆锚固区是自锚式悬索桥的关键局部结构,其构造和传力机理复杂。为探讨某自锚式钢结构悬索桥主缆锚固区的力学性能,对主缆锚固区进行缩尺模型试验研究,并建立足尺有限元模型进一步对比分析主缆锚固区的受力性能。研究表明:缩尺模型试验结果与足尺有限元模拟结果吻合较好,缩尺模型试验考虑了锚固区主要的边界约束条件,试验测试结果精度较高;1.0倍主缆索力作用下,主缆锚固区整体变形不明显,板件没有发生局部屈曲;1.5倍主缆索力作用下,外侧腹板部分板件发生局部屈曲,但锚固区大部分板件仍处于弹性受力状态;主缆锚固区应力分布合理,无明显应力集中区域,主缆锚固区构造合理。     

中承式钢箱拱肋拱桥钢主梁吊杆锚固区局部分析

为分析钢主梁吊杆锚固区在吊杆力作用下的局部应力和稳定情况,以宁波市象山县大目湾新城乐渔路特大桥主桥为工程背景,基于有限元软件ANSYS15.0建立用于梁端锚固吊杆的悬臂横梁和吊杆锚箱空间模型。结果表明:吊杆锚固区各钢板的mises应力除应力集中点外,最不利荷载组合下均200 MPa,满足规范要求;吊杆锚固区在最不利荷载组合下的局部稳定系数为11.976,满足规范要求;吊杆锚固区设计合理、可靠。     

钱塘江第四大桥拱肋钢锚箱受力分析

吊杆和拱肋之间的锚固区是把桥面荷栽传给拱肋的关键部位，由于锚固区构造复杂，承受较大的局部荷栽，故建立锚固区的实体模型进行有限元分析，得到了锚固区局部的应力，并对钢锚箱与钢管拱肋的连接部位的焊缝进行了疲劳强度的验算。     

斜拉桥异形索塔钢锚箱应用研究与设计

钢锚箱锚固的结构形式由于其传力方式明确、加工及施工方法成熟等优点在斜拉桥中得到应用,但较少应用于较小跨径(跨径200 m)的斜拉桥中。以宁海腾飞路桥(独塔斜拉桥)为工程背景,对小跨径异形桥塔斜拉桥的拉索锚固体系进行设计及有限元计算分析。通过优化设计空间有限的索塔钢锚箱构造,解决桥塔锚固部分由于构造原因出现局部裂缝、异形桥塔不规则截面引起的环向预应力受力不均衡以及异形桥塔施工放样相对困难等问题。     

龙湾大桥混凝土双边箱主梁设计计算

以广东省龙湾大桥为工程背景,主要介绍了大跨度斜拉桥双边箱主梁的设计。同时,针对超宽预应力混凝土双边箱主梁斜拉桥的受力特点,应用平面有限元软件及ANSYS程序对其受力进行分析,指出设计时要加强拉索锚固区锚固齿块的构造和配筋等。     

拖拉施工锚固系统对多跨连续槽形钢梁腹板局部受力的影响

拖拉点锚固系统是多跨连续梁拖拉施工中最重要的关键结构之一,锚固区局部受力分析是锚固系统设计的关键技术.某连续槽形钢梁拖拉施工采用了箱内撑杆式锚固系统,其结构形式为在箱内设置一对水平横向撑杆、箱外设置悬臂结构作为拖拉点.文中通过理论推导和有限元分析,研究了撑杆锚固系统的传力机理和撑杆锚固系统刚度对锚固区腹板局部受力的影响,提出了腹板与撑杆系统间面外弯矩分配的简化计算公式.     

大跨径斜拉桥索塔锚固区钢锚梁受力性能分析

针对某水道主航道大跨径斜拉桥索塔锚固区钢锚梁结构空间受力复杂的问题,运用ANSYS有限元软件建立索塔锚固区钢锚梁局部精细化有限元模型,对其在最大索力作用下空间受力特性进行分析。结果表明:钢锚梁最大等效应力为228 MPa,发生在承压板N3与承剪板交界处,各板件应力均小于容许应力值318.2 MPa,满足规范要求;拉索索力的空间非对称性对钢锚梁结构受力影响较大,以致左、右锚室受力不完全一致,设计和施工时应予以考虑。     

南京长江二桥南汊桥索梁锚固足尺模型试验研究

斜拉索与钢箱梁的锚固区是斜拉桥的关键部位,其结构和受力都相当复杂,一般的平面分析很难反映实际的应力分布.本文简要介绍了南京二桥锚箱模型试验,对锚箱及其附近腹板的应力大小和分布进行了研究,并对照有限元空间计算,得出了一些有益的结论.     

自锚式钢箱梁悬索桥锚箱空间应力分析

三汊矶大桥首次采用横竖板结合型锚箱，构造新颖独特。采用空间有限元方法分析了锚箱的应力分布状况，并对腹板的局部稳定做了检算，对锚箱的优化提出了建议。     

锚箱式钢桥塔锚固区力学性能研究

斜拉桥钢塔锚固区是连接斜拉索和桥塔的关键部位,该部位采用钢锚箱结构可以把巨大的斜拉索索力有效传递到桥塔中。以范蠡大桥为背景,建立锚箱式钢索塔锚固区空间板壳有限元模型,并对其进行分析研究。结果表明,锚固区内板件应力分布不均匀,承压板与中隔板的结合处应力集中程度高,但高应力水平区域范围较小,应力扩散较快;斜拉索锚箱和水平拉索锚箱承担的索力比例在相同锚箱长度比例位置较为接近。     

某斜拉桥索梁锚固结构有限元分析

斜拉桥索梁锚固结构区域受力集中、构造复杂,是设计控制的关键部位,掌握索梁锚固结构的应力分布情况十分重要。运用大型通用有限元软件ANSYS对某桥锚拉板式索梁锚固结构空间受力进行了理论上分析。由分析结果,得到了提高初始屈服荷载及改善应力集中的有效措施。     

奇龙大桥主梁空间钢锚箱参数化设计及受力分析

奇龙大桥为独塔空间双索面混合梁斜拉桥,因拉索角度空间变化等因素的影响,主梁钢锚箱的设计变得极其复杂,设计工作量非常大。通过转换整体坐标系,编制相关板件的参数方程,将构造复杂的空间钢锚箱实现参数化设计,极大减少工作量,提高设计精度。又通过选取典型钢锚箱建立有限元模型进行受力分析,明确钢锚箱各主要板件的传力途径及各主要板件的受力情况。