索塔拉索锚固区是斜拉桥的关键部位,拉索的集中力将通过这一部位安全、均匀地传递到塔柱中。由于索塔锚固区受力集中、构造复杂,成为斜拉桥设计和施工的关键,因此,其受力性能分析的探讨一直以来受到桥梁界的瞩目。本文以在建宁波绕城公路甬江特大桥为工程背景,该桥是国内第一座双塔四索面联塔斜拉桥,索塔的塔柱未设上横梁,只是在塔顶部位通过混凝土板将两塔柱连在一起,构成单箱三室的结构,在强大拉索力和预应力共同作用下,索塔锚固区受力十分复杂。本文简要介绍了索塔锚固区节段足尺模型试验及试验结果。对小半径大吨位环向预应力体系在工程实践中的应用进行了理论分析和足尺寸模型试验研究,试验条件与实际施工工艺完全相同。通过测定大吨位小半径预应力钢束的应力损失,从理论上分析了小半径大吨位环向预应力体系在计算预应力损失方面的特点和造成张拉伸长量偏大且实测的数据离散性较大的原因,给出塑料波纹管及钢管的孔道摩阻系数μ及偏差系数k值。为低回缩锚具的施工工艺提出指导性建议,同时丰富和完善相关理论分析和试验研究。采用大型空间有限元分析软件ANSYS10.0对其索塔节段锚固区进行了详细的有限元分析,并与足尺模型试验值进行了比较,结果表明有限元空间分析与模型试验实测结果基本吻合。模型的抗裂安全系数大于1.65,索塔结构锚固区设计安全可靠。找到了索塔截面的应力控制点,提出了优化配束的计算公式并计算出了优化的结果,计算表明采用优化的配束方案可以使索塔的应力分布更加均匀,并可以节省预应力束材料。