斜拉索主塔锚固区局部应力分析
斜拉索主塔锚固区局部应力分析
摘要：斜拉桥索塔锚固区域结构复杂、受力集中，是控制设计的关键部位。了解锚固区域在斜拉索作用下的应力分布情况十分重要。对某斜拉桥索塔锚固区建立有限元模型，并对其在环向预应力作用下和成桥状态下应力进行计算分析，得出索塔锚固区应力状态并提出一些建议。
关键词：斜拉桥索塔锚固区局部应力分析
中图分类号：tu74 文献标识码：a 文章编号：
1 项目概况
主桥采用独塔双柱双跨双索面预应力混凝土斜拉桥，墩塔梁固结体系，跨径组合为2×110m，桥面标准宽度为23.2m（拉索区为23.6m）。采用双边主梁截面，边主梁采用箱形断面，边主梁最低点高2.6m。主塔墩总高为66.7m（塔座以上）。上塔柱为2根一字型，主梁以上塔高51.6m，箱型断面，下塔柱采用倒梯形结构形式。
图1计算区域示意图
图21/4塔柱σ1应力云图
图3s17拉索锚块上缘截面σy应力云图
2模型建立
2.1 节段选取
主塔在锚固段沿高度方向共有斜拉索17对，锚固段塔高约30米，全塔高度在梁上部分为51.6米。由于索力分布为上大下小，
且与水平面夹角度数分布为上小下大，这样造成斜拉索对塔的水平作用分力分布规律为上大下小，考虑到仅选取部分节段能够满足计算精度要求，因此选取主塔塔顶段索力最大五对索范围（斜拉索编号为s13～s17和s13’～s17’，高度方向共10m段）建立有限元模型。笔者采用大型通用有限元软件ansys对索塔节段建立模型，分析了其在张拉预应力工况、运营阶段最不利工况下的应力分布情况，并得出了一些有益的结论。
2.2 相关参数选取
建模过程中采用solid45单元来模拟混凝土，link8单元模拟预应力钢束，shell181单元模拟垫板和索孔套管，模型节点总数为58239个，单元总数为292168个，采用降温模拟环形预应力，等效面荷载模拟拉索荷载。在模型中没有考虑普通钢筋的影响，且认为结构处于线弹性状态。混凝土的弹性模量、泊松比以及容重根据设计值分别取3.55×104 mpa，0.2和25 kn/m3。
2.3 荷载与约束的模拟
根据整体计算结果，拟定选取索塔锚固段局部分析的边界条件。塔底采用固结方式，拉索力采用等效面荷载方式施加到锚垫板，钢绞线有效应力考虑预应力损失，按照控制应力的0.70倍取为976.5mpa，单根斜拉索索力如表1.1所示。
表1.1 斜拉索索力表
2.4 计算结果
根据圣维南原理，计算结果中仅阐述s14拉索锚固区及其以上区域，计算了模型在张拉预应力工况以及运营最不利工况下的受力情况，并对17号拉索节段的锚固区域附近一些关键区域和截面的应力分布情况进行了分析。
2.4.1 预应力张拉工况
通过对预应力张拉工况的计算，得出分析截段锚块和塔身各构件的应力状况，如下图所示。
图2给出了1/4模型区域第一主应力云图，结构大部分区域均处于1.50mpa左右的拉应力状态，大于2mpa的拉应力仅出现在锚块上缘与塔壁接触a处，该处由于锚块处截面突变，容易导致截面处应力应力传递路径不平顺，而产生应力集中的现象，设计中需要重点关注，加强构造配筋。
图3给出了s17拉索锚块上缘处桥塔水平切面应力云图，该截面塔身处于0.5mpa左右的拉应力状态，拉应力向塔身内侧逐渐增大，在锚块位置出现最值，约为4.49mpa。预应力钢束的四个弯折点内侧应力值明显大于外侧值，内外侧应力分布不均匀，与钢束弯折半径有关，建议增大弯折半径，并在该区域范围布置钢筋网，以使应力分布更均匀。预应力钢束的塔外侧锚固端有明显应力集中，应按预应力钢束锚头相应构造加强。
2.4.2 使用阶段极限状态
通过对使用阶段极限状态的计算，得出分析截段锚块和塔身各构件的应力状况，如下图所示。
图4塔柱σ1应力云图
图5 s17拉索锚块上缘截面σ1应力云图
图4给出了1/4模型区域第一主应力云图，结构大部分区域均处在-1.0~1.0mpa的应力范围内，在锚块与塔壁交接局部区域出现2.0mpa左右的拉应力，锚块上缘与塔壁接触处拉应力较大约为4.0mpa。最大压应力出现在锚垫板下方，应力值约为17.3mpa。
图5给出了s17拉索锚块上缘处截面应力云图，从图中可以看出：塔板在该截面内大部分区域拉应力水平较低，值约为0.3mpa，靠近塔壁内侧约50cm范围内，出现一个环形拉应力区域，大小约为1.0mpa，拉应力最大值出现在s17号索锚块顶端与塔壁交接位置，大小为4.0mpa。整个区域压应力水平均不高，在与锚块相连的塔壁压应力约为4.0mpa，侧壁基本处于0.5mpa压应力状态。从本截面所示结果可知，环向预应力提供了足够的预压力，可以平衡斜拉索对非锚固侧塔壁产生的拉应力。
3 结论与建议
本文针对索塔和索塔锚固区进行计算分析得出如下结论：
（1）每根预应力钢束的弯折点附近出现明显应力集中现象，拉应力极值约5mpa，与钢束弯折半径有关，建议增大弯折半径，并在该区域范围布置钢筋网，以使应力分布更均匀。
（2）环向预应力钢束起终点预应力损失较大，建议采用低回缩预应力钢束等措施减小短钢束的预应力损失，且预应力钢束的塔外侧锚固端有明显应力集中，应按预应力钢束锚头相应构造加强。
（3）斜拉索锚块上缘与塔壁的结合处局部区域竖向拉应力水平较高，该区域加强竖向抗拉钢筋的配置，做好构造处理防止开裂，影响结构的整体受力性能。
（4）索塔节段模型在斜拉索力和预应力共同作用下，受力较为合理，虽然局部存在应力集中现象，但影响范围不大，可通过构造处理得以改善。
参考文献：[1]卓卫东等．预应力混凝土桥塔斜索锚固区空间应力分析[j]．同济大学学报，1999,27(2)：203~206．
[2]刘长海. 大跨度斜拉桥索塔锚固区有限元仿真分析[j]. 山西建筑，2010,(29):308~309
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[4]粱柱．叶贵如．跨金华江斜拉桥锚固区应力仿真分析[j]．铁道建筑．2004,(11)：8~11．
独斜塔锚固区受力分析
总第２５３期 ２０１２年第４期 交通科技 Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ８Ｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．２５３ Ｎｏ．４ Ａｕｇ．２Ｏ１２
独斜塔锚固区受力分析
吴进来
（中国市政工程西北设计研究院有限公司 武汉４３００５６）
摘 要我国斜拉桥中大部分采用预应力混凝土索塔。索塔锚固区域结构受力复杂，是设计的关 键。某大桥采用独斜塔，主、边跨非对称布置斜拉索结构。文中采用有限元方法对某大桥主塔锚 固区进行了受力分析，以根据应力大小指导钢束配制。 关键词 预应力混凝土独斜塔索塔锚固区 有限元
我国已建斜拉桥梁中，普遍采用预应力混凝 土桥塔。主塔锚固区是把主梁内力通过斜拉索传 递到主塔的关键环节，通常在索塔锚固区布置预 应力束以平衡斜拉索的强大拉力。塑料波纹管的 广泛运用和真空压浆技术的成熟为小半径Ｕ形 预应力钢束提供了有利的条件。 某大桥桥型为斜独塔单索面斜拉桥，孔跨布 置为６Ｏ ｉｎ＋６５ ｍ＋２２０ ｍ，主桥长３４５ ｍ。边跨 设一个辅助墩。斜拉索按单索面布置，每个索面 布置２根斜拉索。其中边跨布置８对索，主跨布 置ｌ５对索；边、主跨索距均为１２．０ ｉｎ。 主塔布置在中央分隔带，采用钢筋混凝土结 构，箱形截面。塔高约９８ ｍ（距桥面以上），主塔 纵向倾斜角为７５。，塔顶截面横向宽３５０ ｃｍ，梁底 截面横向宽为５００ ｃｍ；塔顶截面纵向宽５００ ＣＩＩＩ， 至主梁顶面线性加宽至１ ０００ ｃｍ。主塔纵向壁厚 １４０ ｃｍ，横向壁厚７０ ｃｍ。 主塔索锚区采用混凝土锚块构造，塔壁四周 布置环向预应力。预应力分为Ｕ形束和直线束２ 类，其中：Ｕ形束采用１５－９、１５－１２和１５一ｌ５钢绞 线；直线束采用１５—９、１５—７钢绞线。钢束沿塔柱 中心线径向布置，ｕ形束均采用两端张拉，直线 束均为一端张拉。主桥全桥模型见图ｌ。
图１主桥全桥模型
收稿日期：２Ｏ１２一Ｏ５—０２ １计算模型
混凝土自锚式悬索桥主缆锚固区应力分析
７６ 桥梁结构 城市道桥与防洪 ２０１３年７月第７期
混凝土自锚式悬索桥主缆锚固区应力分析
文清良 ｚ，廖东阳０ （１．同济大学，上海２０００９２；２．上海林同炎李国豪土建工程咨询有限公司，上海２０００９２）
摘要：混凝土自锚式悬索桥主梁通常采用预应力混凝土结构，在强大的索力和预应力、支反力的共同作用下，主缆锚固区的受 力状况十分复杂。针对主缆锚固区的受力状况进行研究，对优化锚固区的细部构造和预应力钢束布置均有重要意义。该文以张家 港镇山大桥为例，运用有限元方法对主缆锚固区进行空间应力分析，总结了此类桥梁主缆锚固区的受力特点。 关键词：自锚式悬索桥；锚固区；局部应力；分析计算 中图分类号：Ｕ４４８．２５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９～７７１６（２０１３）０７—００７６—０２
０引言
混凝土自锚式悬索桥因其造型美观，后期维
护费用较低，不局限于地基差、锚锭修建困难的地
区，近年在国内取得快速发展。其主缆锚固区是将
主缆索力安全传递到主梁的重要部位，为平衡强
大的索力，通常需要在锚固区布置预应力束，为使
锚固区的受力更加合理，还必须优化其结构尺寸 和预应力的布置形式、数量，这使得锚固区的受力
更加复杂。为准确了解锚固区的应力分布状况，必
须对其进行精细的有限元仿真分析。本文以张家
港镇山大桥主桥工程为例，利用有限元程序对其
主缆锚固区进行空间分析，总结了此类桥梁主缆
锚固区的受力特点，为此类桥梁的设计者提供参
考。
１工程概况
镇山大桥位于张家港滨江新城，跨越张家港
河，道路等级为城市主干路，机动车道为双向６车
道，两侧各有３ ｍ宽的人行道和３．５ ｍ宽的非机
动车道，桥面总宽４４ ｍ。主桥是一座双塔混凝土自
锚式悬索桥，主跨１２０ ｍ，边跨５０ ｍ，全长２２０ ｍ
（见图１）。主梁为三跨预应力混凝土连续边箱结
构，梁高２．２８ ｍ，左右边箱通过Ｔ形梁连接，桥面
板厚０．２８ ｍ；主缆中心距２８．５ ｍ，吊索沿顺桥向间
大跨度斜拉桥索塔受力分析_廖原
总第235期交通科技SerialNo.2352009年第4期TransportationScience&TechnologyNo.4Aug.2009
DOI103963/jissn16717570200904001收稿日期:20090224大跨度斜拉桥索塔受力分析
廖原
(湖北省交通规划设计院武汉430051)
摘要采用通用有限元程序ANSYS建立了2种不同结构形式的索塔有限元空间实体模型,利用这2种模型分别分析了某一大跨度斜拉桥的索塔在恒载和温度荷载共同作用下的受力特征,得出承台需设置系梁的结论,并对类似结构的设计提出了若干建议。关键词斜拉桥索塔受力分析有限元
在大跨度斜拉桥索塔设计中,主塔结构既要
承受恒载和活载产生的巨大轴向力和弯矩,又要承受温度变化、支座沉降位移、风荷载、地震力、混
凝土收缩、徐变带来的次内力的影响。一般情况
下,对恒载、活载及其他荷载,常采用空间框架进行分析计算,该方法虽然可以计算出索塔整体受
力特点,但对于某些局部部位很难有比较直观
的认识[1]。本文根据有限变形理论,采用大型
ANSYS有限元计算程序建立空间实体模型,分析了某一大跨度斜拉桥索塔在恒载和温度荷载共同
作用下的受力特征,以为其他同类型结构设计提
供参考。
图1为某一大跨度斜拉桥的索塔结构示意图。该索塔是由塔柱和横梁组成的倒Y形结构,
柱身为钢筋混凝土空心箱形截面,塔柱高度
246.54m,塔顶标高266.427m。上塔柱横桥向尺寸8m,顺桥向尺寸10m;中、下塔柱横桥向尺
寸由中塔柱顶的5.28m直线变化到塔柱底的
7.11m,顺桥向尺寸由10m直线变化到15m。
整个塔柱横桥向厚度1.2m,顺桥向1.6m。塔底为实心断面,横桥向和顺桥向尺寸分别为8、16
m。塔柱只设一道下横梁,截面高6m,横桥向宽
15m。塔座为一个棱柱形,底面12m(横桥向)20m(顺桥向),顶面16m(横桥向)26m(顺桥
索塔锚固区模型试验研究
四｜ＪＩｌ建奉捞２０ 案篥 期 。 地基基础租卷毫工程．● 【文章编号】：１６７２—４０１１（２００７）０５—０１７８—０２ 索塔锚固区模型试验研究 曹雪岩，孟 （江苏南京工苑建设监理咨询有限责任公司，江苏南京 【摘要】：针对跨径４６０ ｍ的某双塔双索面预应力混 凝土斜拉桥斜拉索锚固区，拟取其具有代表性的塔柱节段 进行足尺模型试验以揭示该桥斜拉索锚固区受力特征和应 力分布规律。本文对试验加载装置进行了设计并建立空间 结构有限元模型对该节段进行承载能力分析，指出了索锚 固区应力分布特点，为模型试验和科学设计提供依据。 【关键词】：模型试验；应力分析；拉索锚固区 【中图分类号】：Ｕ４４１ 【文献标识码】：Ｂ １模型试验概况 某公路大桥为主跨跨径４６０ ｍ的双塔双索面预应力混 凝土斜拉桥，索塔为花瓶型。单柱外轮廓尺寸为４．６ ｍ ｘ ７ ｍ，拉索锚固区节段长度最小为１．４５ ｍ。与国内其它类似 桥梁比较，该公路大桥索塔拉索锚固区具有如下特点： １、Ｕ型束半径较小，最小半径仅有１．６ ｍ。 ２、索塔节段长度较小，最小仅为１．４５ ｍ。 ３、拉索最大拉力达到７００吨。 该桥索塔拉索锚固区由于其自身独特的特点且具有与 国内其它类似桥梁所不同的特性，因此无法直接套用其它 桥梁的结果。因此，拟针对斜拉索锚固区进行１：１的大比 例局部模型试验研究。 为了平衡斜拉索的强大集中力作用，本桥塔柱采用了 大吨位、小半径的Ｕ形预应力束布置。通过模型实验，可 掌握大吨位小半径环向预应力筋的成孔、穿束以及真空吸 浆工艺，得到相应的预应力筋计算参数（如摩阻系数等）， 并了解索塔拉索锚固区的承载能力，为施工单位提供张拉 工艺的指导，为设计单位提供预应力束的计算参数和结构 的实际受力状况。 主塔的拉索锚固部位是一个将拉索的局部集中力安全、 均匀地传送到塔柱的重要受力构造，其受力状况是设计和 施工中的重要问题。在斜拉索和Ｕ形预应力束的作用下， 塔柱受力复杂且局部应力集中现象明显，必须进行专门的 有限元仿真分析，以揭示该区域的受力特征和应力分布规 律。现利用大型有限元分析程序ＡＮＳＹＳ对长寿长江公路大 桥索塔锚固区（节段）进行了空间仿真分析。 鑫 ２１０００２ 西南交通大学，四川成都６１００３１） 过置于塔柱体内、水平并列的２个６５０ ｔ千斤顶同时顶推两 侧锚块来实现塔壁水平受力的模拟。在高达１０００吨以上的 水平推力的作用下，计算显示常规传力装置将会出现压溃、 失稳现象，无法满足本试验的要求。因此，如何将设计水 平索力有效传递到结构上成为本试验成败的关键因素。
预应力钢筋锚固区受力详细分析(midas工程实例)_secret
线性静力 – 预应力钢筋锚固区详细分析 midas FEA Case Study Series
36
1. 概要
预应力钢筋的锚座位置，由锚具局部压力引起的应力非常复杂，在靠近垫板处会产生横向压应力，在其它部位会产生横向拉应力。在较大张力作用下有可能引起构件纵向开裂，较大的主拉应力也可能造成斜向裂缝。
鉴于近年预应力混凝土梁桥出现的一些纵向或斜裂缝，公路规范对锚固区要求进行局部应力分析(公路规范5.7.3条)并对端块提出了构造要求。有些国家的规范提出了简化计算方法、拉压杆模型(Strut-and-Tie Model)以及有限元分析方法。
本例题将介绍预应力钢筋锚固区的三维有限元分析方法，确认锚固区的应力状态并进行配筋。
1.1 预应力钢筋锚固区配筋
预应力钢筋锚固区的受力状况如下：
①. 锚固区背面Z方向上的剥离力(Spalling Force) T1
②. 锚固区背面Y方向上的破裂力(Bursting Force) T2
③. 锚固区前和箱形混凝土翼缘上的张力 T3
④. 锚固区下部张力 T4
⑤. 因为预应力钢筋的偏心布置引起的弯矩张力 T5
⑥. 钢筋弯起位置的张力 T6
根据锚固区的张力分布，一般按下图方式配筋。
①. F1：针对T1的配筋
②. F2：针对T2和T3的配筋
③. F3：针对T4和T5的配筋
④. F4：针对T6的配筋
2. 结构信息
2.1 几何信息
分析对象是矮塔斜拉桥预应力箱梁的预应力钢筋锚固区，锚固区的顶板有斜拉索的锚固区，底板有内部和外部钢束的锚固区。本模型对底板的外部锚固块进行了三维仿真有限元分析。
底板外部锚固块的正面和侧面图如下：
2.2 使用材料
混凝土材料强度为40Mpa，普通钢筋采用了HRB335，预应力钢筋采用了1*7Φ15.2mm钢铰线。
3. 模型
3.1 模型形状
三维实体单元模型包含了锚固块、一部分腹板和底板并考虑了对称效果。底板厚度为0.6m，腹板厚度为0.4m，锚固块尺寸为1,000 X 750 X 2,600。模型形状如下图所示：
斜拉桥索塔锚固区预应力摩阻损失试验研究
第１８卷第２期 ２０１０年６月 厦门理工学院学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｘｉａｍｅｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏ１．１８ Ｎｏ．２ Ｊｕｎ．２Ｏ１０
斜拉桥索塔锚固区预应力摩阻损失试验研究
彭 苗
（厦门理工学院建筑工程系，福建厦门３６１０２４）
［摘要】为确定结构中的有效预应力水平，对巴东长江大桥索塔锚固区结构中具有多种线形的预应 力筋孔道摩阻损失进行了试验研究，介绍了测试原理、方法以及获得的试验成果，并对结果进行了分析． 试验获得了不同线形预应力筋在各分级张拉荷栽作用下的预应力损失值；采用最小二乘原理，根据测试数 据进行回归计算得到了摩阻系数和孔道偏差系数；与中国、美国各相关规范进行了对比，试验发现测试值 与规范参考值有一定偏差．对于类似重要工程结构，建议宜采用试验测试方法确定孔道摩阻损失水平． ［关键词］锚固区；后张预应力结构；预应力损失；孔道摩阻 ［中图分类号］ＴＵ５２８．５７１ ［文献标志码］Ａ ［文章编号］１００８—３８０４（２０１０）０２—０６４—０４
斜拉桥主塔的拉索锚固区结构形式对于整个桥梁结构的安全起着关键作用，斜拉索通过锚固区将 大部分桥梁荷载传递给主塔．由于锚固区常被设计为异形截面，各种曲线预应力的设计应用越来越广 泛．在预应力结构设计中，合理的计算预应力损失直接关系到有效应力能否满足结构安全要求．对于 曲线预应力设计，孔道摩阻损失在总预应力损失中占相当大部分．因此，孔道摩阻损失的确定对于锚
固区结构的安全分析具有十分重要的意义．文中介绍了巴东长江大桥索塔锚固区孔道摩阻损失试验的 测试原理、方法与成果，并与国内外相关规范进行了比较．
１ 工程概况
巴东长江大桥是一座双塔双索面预应力混
凝土漂浮体系斜拉桥．桥梁全长９００．５ ｍ，主 跨３８８ ｍ，桥面宽１９ ｍ．主塔为宝石型，塔柱 上每侧锚固２４对斜拉索．塔柱顶部的斜拉索
锚固段为单箱双室截面，后张预应力混凝土结 构，采用Ｃ５０级混凝土．其典型结构布置见
斜拉桥设计要点
斜拉桥的设计要点
(1)结构几何尺寸的确定
斜拉桥作为由塔、梁、索组成的组合体系，进行设计时必须综合考虑塔、梁、索三者之间的相互关系。在桥跨布置、主梁断面形式、索塔形式、索塔高度及支承体系确定后，就可拟定主梁高度以及索塔截面尺寸，并根据主梁高度、受力及构造要求初拟各部分尺寸，然后用平面杆系程序进行试算调整。
调整的原则：
①边跨配重应使结构在恒载作用下边墩支座不产生拉力，且在运营期间边墩支座的拉力应控制在一个适当的数值内（便于边墩设计和支座生产）。
②斜拉索的应力、索塔混凝土的压应力、主梁恒载弯矩都应根据桥梁的实际情况控制在合适的幅度内。
③结构体系刚度必须满足要求，主梁在汽车荷载作用下的挠度小于规范规定，并有一定的富余。
④尽量减少梁段类型，方便施工。
几何尺寸的拟定过程中还应结合桥位考虑结构的抗风和抗震要求，必要时应进行节段或全桥的风洞模型试验。
(2)整体静力分析
一般来讲，斜拉桥静力分析是先确定合理的成桥状态，再进行施工过程计算，通过控制施工中每根拉索的安装索力来确保实现预定的合理成桥状态。
①合理的成桥状态
在确定成桥状态时，起控制作用的往往是主梁的应力。因此，成桥状态的确定应以主梁受力合理为目标，以应力平衡法来设计主梁恒载内力为佳。该方法是：以主梁各截面上下缘的最大最小应力作为控制条件来确定其预应力大小和恒载弯矩。对于混凝土梁一般以拉压应力控制，以截面上下缘的最大应力满足拉压应力控制条件为最理想。用这种方法确定的预应力和主梁成桥恒载弯矩称之为理想值，其成桥状态称之为理想状态。但恒载弯矩在一些控制区域（如跨中）准确地为理想值实际很难实现，设计时一般允许恒载弯矩有一定的活动范围，并将由此确定的预应力和主梁成桥恒载弯矩称之为合理值，其成桥状态称之为“合理状态”。
②静力分析计算成果
合理的成桥状态确定之后，就可以对结构进行详细的静力分析计算。静力分析的主要内容有：结构设计的施工流程在各阶段的应力、变形、初始索力等，以及成桥运营状态下，各截面的应力和变形。
吊桥锚固区局部应力实体有限元分析
安徽建筑 ２０１３年第２期（总１９０期）
所示。 使用六面体２０节点单元进行对混凝土进行网格划分。使 用梁单元对预埋钢筋进行网格划分。网格划分如图３所示。
３计算结果分析
通过软件计算分别得到混凝土应力云图与埋设钢筋应力 图。图４为混凝土拉应力云图剖切图，从中可以看出应力分布 趋势。 张拉点桥台顶部混凝土表面最大应力为０．８ｌ ＭＰａ’混凝土 内部最大拉应力为１．４８ＭＰａ。应力随深度增加逐渐减小。张拉
（上接第１４３页）
５效益分析 笞 点水平位移最大值为０．１２ｍｍ。钢筋主拉应力３９．５２ＭＰａ。 依据节点应力数值绘制混凝土表面及混凝土内部拉应力 值（纵坐标）与距张拉点距离（横坐标）曲线，如图６所示。依据 曲线可知，应力值基本呈直线下降。 依据计算结果，绘制张拉段混凝土表面位移曲线，如图７ 所示。
４结论
对锚下混凝土局部应力采用三维实体有限元模型进行分 析，为结构的承载能力计算和配筋提供比较可靠的依据。对混 凝土内部应力及应力梯度变化有较直观的认识。
参考文献 【１］１ 郭宏磊，蒋永生，等．锚具在构件体内的锚固区受力性能的研究［Ｊ】． 东南大学学报，１９９６（２６）． 【２】王宗林，项敬辉．预应力箱梁锚下局部应力分析团．华东公路，２ｏｏ９ （１）． 【３】３许惟国．连续钢构桥锚固区应力的研究田．西南交通大学学报，２０ｏ４ （２）． ［４】王宗林，项敬辉．预应力箱梁锚下局部应力分析伽．华东公路，２０ｏ９ （１）． 【５】李吴．基于ＡＢＡＱＵＳ平台的四渡河悬索桥隧道锚固系统数值仿真 【Ｄ】．武汉：华中科技大学，２００５．
以５０ｍ一个循环为例，比较敞口放坡开槽、水泥搅拌桩护 壁开槽、钢板桩支护开槽效益比较，具体见表２所示。
６控制措施
６．１质量控制措施 对钢板桩垂直度、几何尺寸等进行检查，不符合要求杜绝 进入施工现场。 打桩前，进行测量放线，并将钢板桩位置用白灰标线，打桩 时专人指挥，保证钢板桩垂直度。 腰梁、对口撑安装后，对焊接点进行检查，保证焊接牢固。 ６．２安全措施 施工前严格进行三级安全技术交底，特种施工人员须持证 上岗并严格遵守安全守则，其他人员需培训后方可上岗。 沟槽周边２ｍ范围内不堆放建筑材料及土方。严禁机械带 病运转和超负荷作业，夜间作业应有足够的照明设备。深沟 槽作业时，必须在基坑两端头设置爬梯，确保人员上下方便。现 场供电线路严格按照用电规范做到“一箱、一漏、一机、一闸”， 严禁私拉乱接线路。做好地面排水设施，防止倒流入深沟槽，沟 槽内必须设置明沟和集水井排水。施工过程中对钢板桩进行监 测，发生异常情况立即启动应急方案。 ６．３环保措施 现场运土时车顶采取覆盖措施，确保行车过程中无泥土洒 落。沟槽开挖土方运至指定的弃土场，避免在施工现场堆积，或 乱弃乱置。施工管井产生泥浆用泥浆车运至指定地点。
甘竹溪大桥索塔锚固区环向预应力设计
第３３卷第２３期 ・３３８・ ２ ０ ０ ７年８月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣ兀ＩＲＩ Ｖｌ０Ｊ．３３Ｎｏ．２３ Ａｕｇ． ２００７
文章编号：１００９—６８２５（２００７）２３—０３３８—０３
甘竹溪大桥索塔锚固区环向预应力设计
杨勇翔
摘要：通过甘竹溪大桥斜拉桥索塔锚固区环向预应力设计，运用通用有限元软件ＡＮＳＹＳ对索塔锚固区局部应力进行
了分析，获得了该桥索塔锚固区应力分布规律，对斜拉桥混凝土主塔锚固区环向预应力的设计提出了若干建议，对同类
桥梁的设计可提供一定参考。
关键词：索塔锚固区，环向预应力，有限元，局部应力分析
中图分类号：Ｕ４４２ 文献标识码：Ａ
１工程概况
甘竹溪大桥是国道主干线广州绕城公路南环段跨越甘竹溪 水道的一座特大桥，主桥采用独塔双索面、塔墩梁固结体系的预
应力混凝土斜拉桥，主梁为扁平预应力混凝土箱梁。主桥跨径组
合为（５０＋１１５＋２１０）ｍ，桥梁全宽３８．７ ｍ，桥面净宽２×１５ ｍ，双
向六车道布置。主塔采用双直柱式塔柱，桥面以上不设置横撑，
造型挺拔、美观。桥面以下塔柱（墩）高１５．３ ｍ，桥面以上塔柱高
１０１．２５ ｍ，塔柱为圆端矩形外轮廓的单箱混凝土断面，每侧的单
根斜拉索直接锚固于塔壁中心处，拉索锚固区设置环向预应力钢
绞线。上塔柱尺寸横桥向为４．０ ｍ，顺桥向由７．８６ ｍ（桥面）过渡 到５．５ ｍ（塔顶），锚固面壁厚１．５ ｍ，侧墙壁厚１．２ ｍ。
２环向预应力设计
由于斜拉索锚固在混凝土塔壁上，在索塔锚固区，由于斜拉
索强大的水平力，索塔侧墙内将产生很大的拉应力，锚固面上将
会有弯曲应力，且索塔锚区构造复杂、受力集中，应力分布十分复
杂。为确保锚固区混凝土具有足够的承载能力和抗裂安全性，必
须在锚固区设置预应力以平衡混凝土的拉应力。索塔锚固区预
应力通常可按井字型或Ｕ型布置，其中井字型多采用预应力粗钢
筋，Ｕ型布置则采用预应力钢绞线。
斜拉桥拉索及锚固系统专项检测结果及分析
斜拉桥拉索及锚固系统专项检测结果及分析
发布时间：2021-06-04T14:55:33.683Z 来源：《基层建设》2021年第2期 作者： 马小伟
[导读] 摘要：随着全球经济的快速发展、交通需求的日益提高，大跨径桥梁的建设如火如荼，从20世纪末至今我国的大跨径桥梁建设一直处于高潮期，其中斜拉桥是大跨径桥梁中较为典型的桥型之一，斜拉桥的拉索及锚固系统与上部结构的受力、变形状态和桥梁的安全运营
息息相关，因此拉索及锚固系统检测成为斜拉桥重要的检测项目。
上海同丰工程咨询有限公司 上海市宝山区 200444
摘要：随着全球经济的快速发展、交通需求的日益提高，大跨径桥梁的建设如火如荼，从20世纪末至今我国的大跨径桥梁建设一直处于高潮期，其中斜拉桥是大跨径桥梁中较为典型的桥型之一，斜拉桥的拉索及锚固系统与上部结构的受力、变形状态和桥梁的安全运营息
息相关，因此拉索及锚固系统检测成为斜拉桥重要的检测项目。本文以双鸭山市安邦河斜拉桥为例讲述拉索系统专项检测内容及结果分
析，为此类结构的桥梁检测提供一定的经验和帮助，减少桥梁隐患的产生。
关键词：斜拉桥；拉索及锚固系统；索力；检测
1 引言
拉索及锚固系统中斜拉索保护套、部分斜拉桥的上、下锚头长期暴露在风雨和潮湿环境中，拉索及锚固系统易发生腐蚀，材料性能易发生退化，同时日益增加的交通流量、荷载等诸多因素加速破坏系统的防护体系。及时准确的掌握拉索及锚固系统的外观及内部缺陷、索
力值是斜拉桥检测的重点之一。近年也发生过斜拉桥因拉索及锚固系统病害导致桥梁的受力异常、甚至坍塌事故，因此斜拉桥的拉索及锚
固系统专项检测十分必要。
2 工程背景
2.1 桥梁总体概况
安邦河斜拉桥位于双鸭山市民安东大街上，滨水西路以东，跨越安邦河。目前该桥交通状况一般。
该桥为一座东西走向的两跨独塔单索面预应力混凝土斜拉桥，塔梁墩固结，全长140m，跨径组合为2×70.0m。该桥由中国市政工程东北设计研究总院设计，中交四公局第一工程有限公司施工，设计荷载为公路-Ⅰ级、人群荷载为4.0KN/m2，目前两端桥头设总重30t的限载