三塔斜拉桥索塔锚固区节段足尺模型试验.pdf

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1、第30卷第7期2013年7月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentVoL30No．7Jul．2013doi：10．3969／j．issn．1002—0268．2013．07．015三塔斜拉桥索塔锚固区节段足尺模型试验田仲初，陈耀章(长沙理工大学，湖南长沙410004)摘要：为研究三塔斜拉桥索塔锚固区的局部受力特性，以2X616m的三塔组合梁斜拉桥为研究对象，运用ANSYS的APDL语言建立了索塔锚固区的梁一实一接触参数化有限元模型。对不同高度模型的数值结果进行了对比分析，确定出合理的试验模型高度。在此基础上，选

2、取索塔锚固区有代表性的节段进行了足尺模型试验，并对试验的测试内容、测试步骤和试验方法进行了详细阐述。研究结果表明：短边、长边预应力钢筋的预应力损失分别占张拉力的15．3％、10．4％；实测值与计算值基本吻合，锚固区有足够的压应力储备；在正常使用状态下，与现有双塔斜拉桥索塔锚固区模型相比，试验模型其顺桥向测点变形最小少1．6倍、最大少4．03倍。关键词：桥梁工程；模型试验；参数化有限元模型；三塔斜拉桥；锚固区；预应力损失中图分类号：U448．27文献标识码：A文章编号：1002—0268(2013)07—0089—08Full-scaleModelExperimentonCablePylonAn

3、chorageZoneof3··pylonCable-·stayedBridgeTIANZhong—ehu，CHENYao·zhang(ChangshaUniversityofScience＆Technology，ChangshaHunan410004，China)Abstract：Tostudythelocalforcecharacteristicsofthecablepylonanchoragezoneof3-pyloncable—stayedbridge．takinga2×616m3-pyloncompositebeamcable-stayedbridgeforexample，thepa

4、rametricfiniteelementmodelof“beam—solid．contact”isbuiltbyusingAPDLlanguageofANSYS．Thevaluesofmodelswithdifferentheightsareanalysedtodeterminetherationalheightoftestmodel．Onthisbasis，afull·scaletestontheselectedrepresentativesegmentofanchoringzoneisconducted．Thecontent，stepsandmethodsofthetestaredesc

5、ribedindetail．Theexperimentresultshowsthat(1)thepre—stresslossesintheshortandlongsidesaccountfor15．3％and10．4％oftensionrespectively．themeasuredvaluesagreewellwithcalculatedValUeS．andthereareenoughcompressivestressreservesinanchoragezone；(2)thelongitudinaldeformationsofthemeasurepointsintheexperimenta

6、lmodelare1．6timesminimumand4．03timesmaximumlessthanthoseinanchoragezonemodelofdouble-pyloncable·stayedbridgeinservicestate．Keywords：bridgeengineering；modeltest；parametricfiniteelementmodel；full—scalemodel；3-pyloncable—stayedbridge；anchoragezone；prestressloss0引言索塔锚固区是斜拉桥的关键受力部位，从构造来看，它属于D区(深梁)，但现行桥梁规

7、范并没有对D区设计作出明确规定‘1l，从而使得其设计十分棘手。为此，国内已建成的不少斜拉桥选取锚固区有代表性的节段进行足尺模型试验，如南京长江二桥心J、巴东长江大桥"J、武汉军山大桥HJ、鄱阳湖大桥[51等。上述已完成的锚固区模型试验和仿真分析都是对双塔斜拉桥索塔锚固区的受力进行研究，而对三塔斜拉桥索塔锚固区受力研究偏少；试验模型高度取值大多数只选取了锚固区节段高度，而边收稿日期：2012—04—