论文部分内容阅读
近些年来,自锚式悬索桥越来越受到人们的关注,因其外型美观、经济、适应性强等特点,在国内外,已成功的建造了大量的自锚式悬索桥。自锚式悬索桥最大的特点是将主缆固定在加劲梁上,因此不需要修建大体积的锚定,不受地形条件影响,且外形美观。对于大跨度的自锚式悬索桥,主缆拉力比较大,加劲梁不仅要承受较大的弯矩,还要承受主缆较大的轴力,导致主缆锚固区结构的复杂性。主缆力通过锚固区将荷载传递到整个加劲梁上,锚固区的应力分布复杂,因此,国内外的学者开始对各种锚固区的结构形式进行研究,尝试着总结各种类型的锚固结构的受力特点及应力分布规律,为今后在设计中提供有力的参考价值。主缆的锚固结构是自锚式悬索桥设计的关键部位,也是设计的难点,在施工方面也是关键步骤。主缆力是通过锚固结构传递到整个加劲梁上,这样就使得锚固区的受力比较复杂,因对此研究的相关文献甚少,所以,人们也越来越关注自锚式悬索桥主缆锚固区的受力特性。从已有的文献中可以看出,现阶段主要是利用模型试验和有限元的分析方法进行锚固区的研究,两种方法相互对比,综合分析得到更符合实际的结果。现代有限元的不断进步,使得有限元理论计算的准确性很高,许多学者的研究结果也表明有限元计算和试验的结果很吻合。本文主要是运用有限元分析方法对沈阳浑河景观桥主缆锚固区结构进行详细的理论分析。首先,介绍了自锚式悬索桥的历史发展,结构构造特点,主缆锚固区的研究现状及发展趋势,并举出国内学者的研究成果。其次,介绍了自锚式悬索桥锚固结构型式,主要包括主缆与钢加劲梁的锚固结构、主缆与钢-混组合加劲梁的锚固结构和主缆与混凝土加劲梁的锚固结构三大类,并详细地介绍了各类型的构造和特点,比较出各类型的优缺点和适用条件。最后,介绍了有限元的基本理论,利用有限元软件MIDAS/FEA建立浑河景观桥主缆锚固区节段的实桥模型,并对其进行详尽的空间线性有限元分析,考察锚固结构在索力作用下的变形及应力分布情况。为能进一步的考察主缆锚固结构的受力情况,运用有限元软件MIDAS/FEA对锚箱结构进行了非线性分析,考察锚固结构的极限承载能力,并对分析中出现的应力集中现象进行优化处理。通过计算分析,浑河景观桥锚固区的受力性能良好,满足设计要求,安全储备较高。希望通过本文的研究能为今后类似桥梁的设计提供参考价值。