自锚式悬索桥钢锚箱应力分析与设计优化

摘要

利用有限元软件ANSYS，建立安徽省蚌埠市大庆路淮河公路大桥的精细化模型, 对自锚式悬索桥钢锚箱的受力行为进行了研究。原设计在最不利工况条件下，钢锚箱顶、底板出现了较大范围的应力超限现象，此设计对大桥的安全造成隐患。从钢锚箱构造和传力机理的角度出发，提出了悬臂和搭接两种优化方案。悬臂方案通过切断钢锚箱和相邻纵向隔板的连接，利用钢锚箱和钢锚梁共同承担主缆巨大的散索力。悬臂方案改善了钢锚箱的应力超限问题，但同时增大了钢锚梁的受力，不能从根本上改善整个锚固区的受力。搭接方案则是在原有设计的基础上，增强了钢锚箱和纵向隔板的联系，让纵向隔板更多地参与锚固区的受力。搭接方案完美地改善锚固区的受力状态，使得整个锚固区受力均匀、合理，避免了原设计的缺陷。