钢锚梁式钢-混组合索塔锚固体系设计与分析
钢一混叠合梁拱桥索梁锚固区合理应力状态参数
钢一混叠合梁拱桥索梁锚 固区合理应 力状态参数
李文龙
摘
孙建渊
２０ ９ ） ０ ０ ２
（ 同济 大学桥梁工程系 ， 上海
要： 以兰州某钢一混 叠合梁拱桥为例 ， 对钢一 混叠合梁系杆拱桥 索梁锚固 区合理应 力状态 的影响 因素进 行 了分析 ， 用有限 采
元方法 ， 将组成 索梁锚 固区的锚 固构件厚度作为参数进行 了研究 ， 解决 了设计 实践 中对各板厚度影响大小不明确的问题。 关键词 ： 钢一混 叠合 梁拱桥 ， 索梁锚 固区 ， 合理应 力状态 ， 参数分析
架设定 位方法具有重要 的指导意义 。 参考文献 ： ［ ］ 宋小三． 州湾跨 海大桥 ７ 箱梁先 简支后 连续的施 工技 １ 杭 ０ｍ 术 ［ ］公 路 ，０ ６ ９ ：１—１． Ｊ． ２０ （ ） １ １１３
界桥 梁 ，０４ ｓｐ ：０７ ． ２ ０ （ｕ ）７ ＿３
［ ］ 周贵平． ４ 东海大桥 ７ ０ｍ预 应 力混凝 土 箱梁施 工技 术创 新
到主梁上 ， 保证索梁 锚 固区应力 状态合 乎规 范规定 ， 钢锚 箱 的钢 板应采用合理 的板 厚规格。以兰州某钢一混 叠合梁拱 桥为例 ， 选
图 １ 索梁锚固区钢锚箱构造图
表 １ 用 于分 析 的 计 算 方 案
计算方案 方案① 吊索导管厚度 ２ ４ 横 隔板厚度 ４ ２
ｍｎ ｌ
承压板厚度 ２ ０
择整体计算情 况 中处 于最 不利 状 况 的索梁 锚 固 区段 ， Ａ Ｓ Ｓ 用 ＮＹ 建立合适 的有 限元分 析模 型 ， 各钢 板的板 厚作 为参数 ， 过对 将 通 结构进行 比较计算 ， 分析不 同钢板 的板厚对锚 固区合理应 力状态
的影 响。
钢锚箱嵌固型索塔锚固结构受力机理分析
桥梁建设 ２０１５年第４５卷第１期（总第２３０期）ＢｒｉｄｇｅＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，Ｖｏｌ．４５，Ｎｏ．１，２０１５（ＴｏｔａｌｌｙＮｏ．２３０）３３文章编号：１００３－４７２２（２０１５）０１－００３３－０６钢锚箱嵌固型索塔锚固结构受力机理分析刘玉擎，陈 聪，郑双杰（同济大学桥梁工程系，上海２０００９２）摘 要：为提高钢锚箱型组合索塔锚固区传力可靠性，提出了一种将钢锚箱端部嵌固在索塔锚固区的新型结构；基于混合有限元模型，比较分析了该新型结构与现有内置型、外露型钢锚箱索塔锚固区的钢锚箱钢材利用率、塔壁混凝土应力以及钢－混凝土结合面受力机理；进一步探讨了嵌固端侧板厚度、连接件布置方式对钢锚箱嵌固型索塔锚固区受力机理的影响。
结果表明：钢锚箱嵌固型索塔锚固结构具有较高的钢材利用率；端塔壁外侧混凝土主拉应力较内置型降低约１．５ＭＰａ且外包钢板；钢锚箱与混凝土塔壁结合面连接件作用单方向均匀剪力；侧板厚度、连接件布置方式对连接件剪力影响较大；该新型构造传力可靠性高，可用于更大跨径斜拉桥拉索塔端锚固结构。
关键词：组合结构桥梁；索塔锚固区；受力机理；钢锚箱；嵌固型；有限元法中图分类号：Ｕ４４３．３８；ＴＵ３１８文献标志码：ＡＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＦｏｒｃｅＭｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＰｙｌｏｎＡｎｃｈｏｒａｇｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＦｉｘｅｄ‐ＥｎｄＳｔｅｅｌＡｎｃｈｏｒＢｏｘＴｙｐｅＬＩＵＹｕ‐ｑｉｎｇ，ＣＨＥＮＣｏｎｇ，ＺＨＥＮＧＳｈｕａｎｇ‐ｊｉｅ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＢｒｉｄｇｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｆｏｒｃｅｔｒａｎｓｆｅｒｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｙｌｏｎａｎｃｈｏｒａｇｅｚｏｎｅｏｆｓｔｅｅｌａｎｃｈｏｒｂｏｘｔｙｐｅ，ａｎｅｗｔｙｐｅｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｐｙｌｏｎａｎｃｈｏｒａｇｅｚｏｎｅｉｎｗｈｉｃｈｂｏｔｈｅｎｄｓｏｆｔｈｅｓｔｅｅｌａｎｃｈｏｒｂｏｘｗｅｒｅｆｉｘｅｄｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｍｉｘｅｄｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｓ，ｔｈｅｓｔｅｅｌｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｒａｔｅｓｏｆｔｈｅｓｔｅｅｌａｎｃｈｏｒｂｏｘｅｓｆｏｒｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｎｅｗｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｆｏｒｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｐｙｌｏｎａｎｃｈｏｒａｇｅｚｏｎｅｓｏｆｂｕｉｌｔ‐ｉｎａｎｄｅｘｐｏｓｅｄｓｔｅｅｌａｎｃｈｏｒｂｏｘｔｙｐｅｓ，ｔｈｅｐｙｌｏｎｗａｌｌｃｏｎｃｒｅｔｅｓｔｒｅｓｓａｎｄｔｈｅｆｏｒｃｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｓｔｅｅｌａｎｄｃｏｎｃｒｅｔｅｊｏｉｎｔｓｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｔｈｅｌａｔｅｒａｌｐｌａｔｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｔｈｅｆｉｘｅｄｅｎｄｓａｎｄａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｐｅｒｆｏｂｏｎｄｃｏｎ‐ｎｅｃｔｏｒｓｏｎｔｈｅｆｏｒｃｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｈｅｐｙｌｏｎａｎｃｈｏｒａｇｅｚｏｎｅｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｆｉｘｅｄ‐ｅｎｄｓｔｅｅｌａｎｃｈｏｒｂｏｘｔｙｐｅｗｅｒｅｆｕｒｔｈｅｒｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｔｈａｔｔｈｅｐｙｌｏｎａｎ‐ｃｈｏｒａｇｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｆｉｘｅｄ‐ｅｎｄｓｔｅｅｌａｎｃｈｏｒｂｏｘｔｙｐｅｈａｓｈｉｇｈｓｔｅｅｌｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｒａｔｅ．Ｔｈｅｅｎｄｐｙｌｏｎｗａｌｌｉｓｗｒａｐｐｅｄｗｉｔｈｓｔｅｅｌｐｌａｔｅａｎｄｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐａｌｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｓｓｏｆｔｈｅｃｏｎｃｒｅｔｅａｔｏｕｔｓｉｄｅｏｆｔｈｅｐｙｌｏｎｗａｌｌｄｅｃｒｅａｓｅｓ１．５ＭＰａａｓｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｔｈａｔｏｆｔｈｅａｎｃｈｏｒａｇｅｚｏｎｅｏｆｂｕｉｌｔ‐ｉｎｓｔｅｅｌａｎ‐ｃｈｏｒｂｏｘｔｙｐｅ．Ｔｈｅｓｈｅａｒｆｏｒｃｅａｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓａｔｔｈｅｊｏｉｎｔｏｆｔｈｅｆｉｘｅｄ‐ｅｎｄｓｔｅｅｌａｎｃｈｏｒｂｏｘａｎｄｐｙｌｏｎｗａｌｌｃｏｎｃｒｅｔｅｉｓａｌｍｏｓｔｕｎｉ‐ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌａｎｄｕｎｉｆｏｒｍ．Ｔｈｅｌａｔｅｒａｌｐｌａｔｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓａｎｄａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓｈａｖｅｇｒｅａｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｎｔｈｅｓｈｅａｒｆｏｒｃｅｓｏｆｔｈｅｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ．Ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｎｅｗｓｔｒｕｃｔｕｒｅｈａｓｈｉｇｈｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｆｏｒｃｅｔｒａｎｓｆｅｒａｎｄｉｓａｐｐｌｉｃａｂｌｅｔｏｔｈｅｐｙｌｏｎｅｎｄａｎ‐ｃｈｏｒａｇｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆｃａｂｌｅ‐ｓｔａｙｅｄｂｒｉｄｇｅｓｗｉｔｈｓｔｉｌｌｌｏｎｇｅｒｓｐａｎｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｂｒｉｄｇｅ；ｐｙｌｏｎａｎｃｈｏｒａｇｅｚｏｎｅ；ｆｏｒｃｅｍｅｃｈａｎｉｓｍ；ｓｔｅｅｌａｎ‐ｃｈｏｒｂｏｘ；ｆｉｘｅｄ‐ｅｎｄｔｙｐｅ；ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ收稿日期：２０１４－０７－０３作者简介：刘玉擎，教授，Ｅ‐ｍａｉｌ：ｙｑｌ＠ｔｏｎｇｊｉ．ｅｄｕ．ｃｎ。
提高索塔首节钢锚梁超高空定位精度 精品PPT
验证人
陆明宏
确认时间 2016.04.19
确认内容
钢锚梁出厂之前，进行预拼装，并验证钢锚梁尺寸误差及 倾斜趋势；拆分散件运输至施工现场后，技术人员即采用 鉴定钢尺、精密水准仪对钢锚梁的几何尺寸、高程测量观 测点、结构轴线测量控制点进行检查，并记录尺寸数据， 检查验收合格后才进行组拼。
结论 制表人：陆明宏
结论 制表人：刘昌箭
非要因
制表时间：2016.4. 18
要因确认
末端原因二：塔吊起吊能力不足
确认方法 确认标准 验证人 确认内容
查看资料
15m幅度处吊重不低于12t
赵康
确认时间 2016.04.18
查看塔吊性能参数表，所选QTZ160型塔吊满足整体吊装要 求。
结论 制表人：赵康
非要因
制表时间：2016.4. 22
非要因
制表时间：2016.4. 22
确定主要原因
根据以上分析，得出要因有：
制图人：林宇 制图时间：2016.5.1
8 第八部分
制定对策
对策措施表
编 号
要因
对策
吊装未设 设计并安
一 置防变形 装钢锚梁
支撑 吊装支撑
未设计附
二
着式可调 位承重支
架
设计可调 位型钢锚 梁承重定 位支架
目标
措施
负 责 人
48
技术员 24
组员：过程实施
48
技术员 24
组员：过程实施
48
见习生 23
组员：过程实施
48
项目队长 26
组员：现场操作
48
班组长 48
组员：现场操作
48
制表时间：2016.3.15
钢—混组合梁(塔)斜拉桥设计参数优化研究
钢—混组合梁（塔）斜拉桥设计参数优化研究钢—混组合梁（塔）斜拉桥设计参数优化研究近年来，钢—混组合梁（塔）斜拉桥在大跨度桥梁设计领域得到了广泛的应用。
其独特的结构形式使其具备了较好的抗弯、抗剪和抗震承载能力，同时还能满足美学和环境要求。
然而，钢—混组合梁（塔）斜拉桥的设计参数选择直接关系到桥梁的安全性、经济性和可持续性，因此，对其进行设计参数优化研究具有重要意义。
首先，设计参数优化研究需要考虑桥梁的结构形式和受力特点。
钢—混组合梁（塔）斜拉桥是由悬索和斜拉系统相互作用形成的整体结构，其受力方式可以分为桥塔、悬索和拉索三个部分。
对于钢—混组合梁（塔）斜拉桥来说，合理选择桥塔的高度、悬索的布置方式和拉索的初始预紧力等参数，可以优化桥梁的整体受力特性，提高桥梁的抗风、抗震性能。
其次，设计参数优化研究还需要考虑材料的选择和施工工艺。
对于钢—混组合梁（塔）斜拉桥来说，钢材具有较好的延性和抗腐蚀性，混凝土则具有较好的抗压性能。
因此，在设计参数优化中，需要合理选择钢材和混凝土的材料强度等参数，以达到经济、安全和环保的要求。
同时，施工工艺对于钢—混组合梁（塔）斜拉桥的性能也有着重要影响。
因此，考虑施工的可行性和效率，优化设计参数也需要考虑施工工艺的要求。
最后，设计参数优化研究还需要进行结构优化与参数优化的综合考虑。
结构优化主要是针对桥塔、悬索和拉索等部分的结构形式进行调整，以达到减少结构重量和材料用量的目的。
而参数优化则是通过对桥梁的设计参数进行调整来实现整体结构的优化。
综合考虑结构优化和参数优化，可以使钢—混组合梁（塔）斜拉桥系统达到更好的经济和安全性能。
综上所述，钢—混组合梁（塔）斜拉桥设计参数优化研究是桥梁设计领域中的重要问题。
通过合理选择桥塔、悬索和拉索等参数，考虑材料和施工工艺的要求，以及结构优化和参数优化的综合考虑，可以实现钢—混组合梁（塔）斜拉桥系统的优化设计，提高桥梁的安全性、经济性和可持续性。
基于一阶优化方法的钢-混凝土组合索塔锚固区结构设计
１ 结构 体 系特 点
钢锚箱 内置式钢 一 凝土 组合 索塔 锚 固形 式是 将钢 锚箱 放置 在混 凝土塔 壁框 架 内 ， 混 钢锚 箱 的端 板与 横
收 稿 日期 ：００— ６一 ２ １ ０ 叭
作者简介 ： 赵秋
男
１７ ９ ６年 出生
度 的所 有可 行设 计 中 ， 对设计 者 预定 的标 准 ， 出 的最优 方 案 。它 使 得设 计 者 由被 动 的 分析 转 变 为 主 相 找
动的设 计控 制 Ｊ 。现代 结构 优化 设计方 法 的 出现 ， 约 可 以追 溯 到 ２ 大 ０世 纪 ５ ０年 代后 期 ， 首先 在 航 空航 天领 域开始 应用 。Ｌ Ｓｈ ｉ是 早期 研 究结 构 最 优化 设 计 的 著名 学 者 ， 于 １６ Ａ．ｃｍｔ 他 ９０年 首 先 提 出 了把 结 构
优化 设计 的数 学规划 法 和结构 分 析 的有 限元 法 联 系起 来 ， 引起 人们 极 大 的兴 趣 。我 国在 这一 领 域 研
究 虽然 起步 较 晚 ， 开 始 就 紧 密 地 与 实 际 工 程 相 结 合 ， 在 航 空 航 天 、 筑 、 船 等 领 域 得 到 了应 用 。 但 如 建 造 １７ ９ ３年 ， 国学 者钱 令希 教授 发表 的关 于“ 我 结构 优化 设计 的近 代发 展 ” 文 ， 一 可说 是 国 内研 究 结 构优 化 的 个进 军 号… 。
１ 示。 所
为 了掌 握 钢 锚 箱 内置 式 钢 一 凝 土 组 合 索 塔 锚 固 混
区这种 新式 结构 的受 力 机 理 ， 内几 座 型试 验 。从 研 究 的结 果 上
大跨度斜拉桥索塔锚固区钢-混凝土结构竖向受力机理的有限元法
大跨度斜拉桥索塔锚固区钢-混凝土结构竖向受力机理的有限元法大跨度斜拉桥索塔锚固区钢-混凝土结构竖向受力机理的有限元法是一种利用数值模拟技术，基于有限元方法对大跨度斜拉桥索塔锚固区钢-混凝土结构竖向受力机理进行分析的方法。
具体步骤如下：
1. 建立模型：根据实际结构，建立索塔锚固区钢-混凝土结构的三维模型。
2. 材料属性：定义模型中使用的材料属性，包括混凝土、钢筋、钢绞线等材料的弹性模量、泊松比、密度、屈服强度等。
3. 接触定义：定义索塔锚固区钢-混凝土结构之间的接触关系，包括粘结、滑动、锚固等。
4. 边界条件：定义模型的边界条件，例如索塔底部的固定约束。
5. 加载条件：根据实际受力情况，定义模型的加载条件，例如索力、重力等。
6. 求解：利用有限元方法对模型进行求解，得到索塔锚固区钢-混凝土结构的竖向受力分布和变形情况。
7. 结果分析：根据求解结果，对索塔锚固区钢-混凝土结构的竖向受力机理进行分析，包括应力分布、应变分布、位移分布等。
该方法可以有效地模拟大跨度斜拉桥索塔锚固区钢-混凝土结构竖向受力机理，为结构设计提供参考依据。
斜拉桥索塔锚固区钢锚箱设计研究
斜拉桥索塔锚固区钢锚箱设计研究摘要：索塔锚固区因为其复杂的受力性能和结构构造，在斜拉桥设计中需考虑钢与混凝土材料的非均匀性、弹塑性、施工工艺等因素对索塔锚固区结构受力、传力机理的影响，这就给现在的桥梁人提出了许多新的横向和纵向课题，因此，要想做好斜拉桥索塔锚固区钢锚箱设计，就需要掌握索塔锚固区的基本情况，在此基础上进行设计与研究。
关键词：斜拉桥索塔锚固区钢锚箱设计斜拉桥索塔锚固段的受力情况比较复杂，桥梁设计师对这一区域进行钢锚箱设计的时候就需要在认真分析其手里情况的基础上，综合考虑多种影响因素，并根据实际情况做出合理的设计。
斜拉桥索塔锚固区是将斜拉索的局部集中力安全、均匀地传递到塔柱的重要受力构件，由于其局部强大的集中力作用等因素影响会使锚固区构造和受力状态均较为复杂，因此，斜拉桥索塔锚固区钢锚箱设计的研究一直以来受到桥梁界的瞩目。
钢锚箱在斜拉桥索塔锚固区中的应用1.1内置式钢锚箱在斜拉桥索塔锚固区中的应用内置式钢锚箱设置在混凝土塔柱的内部，在索塔的外侧不能看到钢锚箱。
钢锚箱为箱形结构,由侧面拉板、端部承压板、腹板、锚板、锚垫板、横隔板、连接板、加劲肋等构件组成。
索力通过腹板传递至竖向拉板上，腹板两侧焊有加劲肋及连接板；侧面拉板间设置开有人孔的横隔板，可作为张拉斜拉索的施工平台。
在斜拉桥索塔锚固区中，拉板承担大部分斜拉索拉力在顺桥方向的分力,其余索力沿索塔高度方向的分力传给混凝土索塔,由混凝土承担。
钢锚箱承受了较大的拉力,混凝土承受了较大的压力和较少的拉力,充分发挥了钢材抗拉强度高和混凝土能承受较大压应力的优点,克服了钢材承受较大压应力容易失稳和混凝土承受较大拉应力容易开裂的缺点。
内置式钢锚箱在斜拉桥索塔锚固区中得到了很广泛的应用，在苏通大桥的建造中，钢锚箱节段间用高强螺栓连接,钢锚箱与索塔之间侧向接触面用剪力钉连接,最下端支撑锚固在混凝土底座上；香港昂船洲大桥为双塔双索面斜拉桥，圆形混凝土塔壁将钢锚箱包裹在里面,钢锚箱和塔壁外侧的不锈钢都是通过剪力钉与混凝土塔壁连接的；厄勒海峡桥为钢桁梁斜拉桥，斜拉索锚固定在钢锚箱内,两条相对的拉索产生的水平分力由钢锚箱直接承受,而垂直方向的分力则通过抗剪螺栓传到混凝土上。
斜拉桥索塔锚区钢锚梁设计及分析
斜拉桥索塔锚区钢锚梁设计及分析陈作银（北京国道通公路设计研究院有限公司，北京 100161 ）摘要：钢锚梁作为斜拉桥主塔锚索区主要受力构件，可有效平衡斜拉索水平分力，采用有限元计算软件，对各工况、各支撑体系方案进行计算，得到各板件有效应力。
分析表明，钢锚梁采用一端固结，一端临时滑动，待成桥后再行固结的支撑体系方案是可行较优的选择。
关键词：钢锚梁；边界支撑体系；有限元；有效应力中图分类号：U4481.28 文献标识码：BDesign and analysis of steel anchor beam in cable tower anchorage zone of cable stayed bridgeCHEN Zuoyin（Beijing Guodaotong Highway Design&Research Insitute Co., Ltd.,Beijing 100161 China）Abstract：The steel anchor beam, as the main stress component in the anchorage cable area of the main tower of the cable-stayed bridge, can effectively balance the horizontal component of the stay cable. The finite element calculation software is used to calculate the various working conditions and support system schemes, and the effective stress of each plate is obtained. The analysis shows that the support system scheme of steel anchor beam with one end fixed, one end temporarily sliding and consolidation after completion of the bridge is feasible and better.key word：steel anchor beam; boundary support system; finite element method; effective stress 引言主塔拉索锚固是将一个斜拉索的局部集中力安全、均匀地传递到塔柱的重要受力构造。
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（ １ ． 广州地铁设计研究院有 限公 司 ， 广州 ５ １ ０ ０ １ ０ ； ２ ． 西安 中交土木科技有 限公 司， 西安 ７ １ ０ ０ ７ ５ ） 摘要 ： 某斜 拉桥主桥 是一 座跨 径布置为（ １ ３ ０ ｍ＋ ３ ０ ０ ｍ＋１ ３ ０ ｍ） 的双塔双 索面预应 力混凝 土梁斜 拉桥 ， 索塔采 用
小 。然 而非 刚性 连接 导 致 钢锚 梁 在 换 索 过 程 中出
现 较大 滑 移 ， 甚 至 出现脱 离混凝 土 牛腿 的现象 。
１ 钢锚梁式 索塔锚 固体 系的应用 与改进
１ ９ ８ ６年 建 成 的 加 拿 大 安 娜 西 斯 桥 （ Ａ ｎ ｎ ａ ｃ ｉ ｓ
因此 ， 非刚 性 连 接 的锚 固结 构 换 索 时 要 特 别 注 意
作者 简介 ： 苗通 （ １ ９ ８ ６一 ） ， 男， 陕西宝鸡人 ， 从 事桥 梁与地铁结构设计工作 。Ｅ—ｍ ａ ｉ ｌ ： ３ ４ ４ ５ ７ １ ７ ６ ４ ＠ｑ ｑ ． ｃ ｏ ｍ．
・
１１ ・
限位挡 块 的传 递 最 终 由混 凝 土 塔 壁 承 担 。非 刚性
连 接允 许 钢 锚 梁 两 端 发 生 微 小 的 自 由滑 动 和 转 动， 温度 及 混 凝 土 收 缩 徐 变 对 锚 固 区 段 的影 响很
构 造形 式 的设 计 和精 细 化 分析 是 斜 拉 桥研 究 的重 点¨ 之一 。国 内外 斜 拉 桥 索 塔锚 固形 式 主 要 有 混 凝土锚 块 加环 向预应 力 、 钢锚箱 、 钢锚 梁 等 。
洞 削落 等 影 响 ， 受 力 状 态 十分 复 杂 。拉 索 锚 固 区
牛腿 组 合索塔 锚 固结 构 分 为 非 刚性 连 接 和 刚性 连
接 两种 型式 。非 刚性 连 接 的钢 锚 梁 支 承 在 牛腿 顶
面 的橡 胶支 座 上 ， 两侧拉索水平 分力平衡部分 由
钢锚 梁 承担 ， 不 平 衡 部 分 则 经 牛 腿 或 顺 桥 向两 端
２ ０ １ ５年第 ２期
广 东 公 路 交 通 Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ Ｄ ｏ ｎ ｇ Ｇ ｏ ｎ ｇ Ｌ ｕ Ｊ ｉ ａ ｏ Ｔ ｏ ｎ ｇ
总第 １ ３ ７期
文 章编 号 ： １ ６ ７ １— ７ ６ １ ９ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ２— ０ ０ １ １— ０ ４
钢 锚 梁 式 钢 一 混 组 合 索 塔 锚 固 体 系设 计 与 分 析
上， 与 前述 两种锚 固 构相 比 ， 钢 锚 梁 需 要 占用 塔
同承 担不 平 衡 水 平 分 力 。然 而 ， 刚 性 后 的钢 锚 梁
不 能 自由滑 动 和 转 动 ， 桥 塔 较 非 刚 性 连 接 时 承 担
柱 内一 定 的 空 间 ， 因此 一 般 要 求 塔 柱 截 面 尺 寸 不
非 换索 侧 索 力 的 调 整 ， 以保 证 换 索 过 程 中钢 锚 梁 的平衡 。 刚性连 接钢 锚梁 的两 端 与桥 塔 牛 腿 问采 用 焊 钉 刚接 ， 从 而保证 了换 索 过程 中 ， 钢 锚 梁 与 桥 塔 共
Ｂ ｒ ｉ ｄ ｇ ｅ ） 首次使 用 了混凝 土 牛腿 一钢锚 梁 式组 合 索 塔锚 固结 构 ， 这 种 结 构 是 将 钢 锚 梁 支 撑 在 空 心 塔 柱横 壁 内侧 设 置 的混 凝 土 牛 腿 上 ， 斜 拉 索 穿 过 预 埋在 塔壁 内的索导 管 锚 固在 钢 锚 梁 两 端 的锚 块
中 图分 类 号 ：Ｕ ４ ４ １ ． ５ 文献 标 识 码 ： Ｂ
０ 引 言
斜拉 桥 拉索锚 固区是 将 一 个 拉 索 的局 部 集 中 力 安全 、 均匀 地传 到塔 柱 的重要 受 力 构 件 ， 由于 局 部 拉力作 用 、 预 应 力 钢 束 或 剪 力 钉 的锚 固 以 及 孔
倒 Ｙ型 ， 斜拉索在桥塔端采用新型空间索面钢锚梁式钢 一 混组合索塔锚 固体 系进 行锚 固。该型锚 固体系将锚箱
焊在钢锚梁两侧 ， 同时采用 钢牛腿替 换传 统的混凝土牛腿结构 ， 提 高了施工 速度 ， 改善 了结构受 力。介绍 了该 种 锚 固体系 的特点 ， 并采 用有 限元 方法对改型索塔锚固体系 的受 力情况进 行了分析 ， 可 为该类 型索塔锚 固体 系设 计提供参考 。 关键词 ：斜拉桥 ；钢 一混组合结构 ；索塔锚 固体 系；钢锚梁 ；有限元法
固结 构应 用 早 期 ， 常见 形 式 为 钢锚 梁 和 混 凝 土 牛
由于 塔壁 内侧 混 凝 土 牛腿 的存 在 ， 导 致 了塔 柱 爬 模 施 工 困难 ， 安装 工艺复杂 ， 施工 进度慢 ， 混 凝 土 区域 传力 途径 紊乱 ， 再 加 上 混凝 土抗 拉 强 度 较 小 ， 在拉 索竖 向分 力作 用 下混 凝 土 牛 腿根 部极 易 出现 裂缝 ， 传统 钢 锚 梁 式 索 塔 锚 固体 系 不 适 用 于 空 间
宜太小 。
了更 大 的索 力水 平 力 ， 温 度 与混 凝 土 收 缩 、 徐 变 对
桥塔 内力影 响 也会 增 大 ， 严 重 时会 引 起 塔 壁 开 裂 。
１ ９ ９ １年 ， 钢 锚 梁 式 索 塔 锚 固体 系 在 我 国上 海 南 浦 大桥上 首 次应 用 。钢 锚梁 式 钢 混 组 合 索塔 锚
索面 斜拉 桥 。
腿 的组合体系。钢锚梁 一 混凝 土牛腿组合索塔锚 固体 系 中 ， 钢 锚 梁 作 为独 立 、 稳 定 的构 件 ， 支 承 在
箱 型 塔柱 内壁 的混 凝 土 牛腿 上 。根 据 钢 锚 梁 与 混 凝 土 牛腿 之 间 连 接 方 式 的不 同 ， 钢锚 梁 一混 凝 土