单塔双索面斜拉桥索梁锚固区应力分析

摘要

本文介绍了斜拉桥索梁锚固区的设计原理和几种常见的索梁锚固形式，以及索梁锚固区应力分析的研究现状。对于斜拉桥的锚固区段内，特别是索梁结合处，由于索力和锚具的巨大集中力的局部效应，使得该区域梁的受力更为复杂，加上混凝土材料的非线性、孔洞的削弱以及预应力施工工艺误差等因素的影响，在设计和施工中，若不对其进行局部分析，则很难了解结构的实际工作状态和应力分布规律。而传统斜拉桥的索梁锚固结构在长期动荷载和静荷载作用下，易出现疲劳或强度破坏。目前常见的几种索梁锚固形式都存在应力集中现象。故本文以荔波官塘大桥为工程背景，由于本桥斜拉索的倾角小，索距大，索力大，使得索梁锚固区的应力集中现象更为明显。该桥锚固区配筋较多，在施工浇筑混凝土时，容易出现混凝土填充不密实的情况。本文先通过midas模型确定成桥状态不同荷载组合情况下，相关单元的单元内力以及边界条件，再根据其结果利用大型有限元分析软件ansys对索梁锚固区局部混凝土应力进行模拟，得出其在不同荷载组合下成桥状态的应力分布规律，并分别对其结构安全性进行评估。为同类桥梁索梁锚固区的施工，提供参考和借鉴。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 斜拉桥发展的现状及发展趋势

1．1．1 国外发展概况

1．1．2 国内发展概况

1．1．3 斜拉桥的发展趋势

1．2 斜拉桥索梁锚固设计原则以及锚固方式

1．2．1 锚固设计原则

1．2．2 斜拉桥索梁锚固区的锚固方式

1．3 问题的提出及本文研究内容的意义

1．4 索梁锚固区应力分析的研究现状

1．4．1 国内研究现状及发展动态

1．4．2 国外的研究现状和发展动态

1．5 本文研究主要内容

第二章 有限元分析理论

2．1 静力计算理论

2．2 空间分析理论

2．2．1 空间静力的分析

2．2．2 局部分析理论

2．3 有限元法基本概念及原理

2．3．1 有限元法基本概念

2．3．2 有限元法基本原理

2．4 索梁锚固区的受力的数值分析方法和建模准备

2．4．1 明确结构分析的目的和要求

2．4．2 选择合适的计算程序

2．4．3 桥梁分析专用程序

2．4．4 有限元通用程序

2．4．5 选择合适的单元

2．5 建模方法

2．5．1 选择单元类型

2．5．2 进行结构离散

2．5．3 确定边界条件

2．5．4 进行加载并求解

第三章 荔波官塘大桥MIDAS分析

3．1 数值分析依托工程概况

3．1．1 工程总体概况

3．1．2 设计要点

3．1．3 成桥索力的确定方法

3．2 Midas模型的建立

3．2．1 建模计算基本假定

3．2．2 主桥整体结构模型

3．3 Midas模型计算分析

3．4 本章小结

第四章 索梁锚固局部模型计算分析结果

4．1 模型单元选取

4．2 各工况的分析计算结果

4．2．1 工况一的分析计算结果

4．2．2 工况二的分析计算结果

4．2．3 工况三的分析计算结果

4．3 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

致谢

参考文献

在学期间发表的论文及取得的科研成果