基于Ansys的斜拉桥索梁锚固结构有限元分析
大跨度钢桁梁斜拉桥索塔锚固区局部应力分析
、—ｌＪ 垣勘测与设计
大跨度钢桁梁斜拉桥索塔锚固区局部应力分析
周 继严定国
（ｑｂ铁第四勘察设计院集团有限公司桥梁处 武汉４３００６３）
【摘要】介绍了大跨度钢桁梁斜拉桥索塔锚固区在成桥运营阶段的传力途径及力学特征，针对应力特 别复杂的混凝土锚固区，文章使用大型空间有限元计算分析软件ＡＮＳＹＳ对其进行有限元分析，结论对优
化锚固区局部构造以及预应力布置起到良好的作用。 【关键词】 大跨度索塔锚固区ＡＮＳＹＳ空间有限元
●—１上．—ｊｌＪ ｌ刖 舌
随着日益增长的交通量，一些跨江跨海的大跨 度桥梁应运而生，而应用颇多的斜拉桥 将越来越 受到重视。其中索塔锚固区所能承受的索力大小
将直接影响斜拉桥的跨径，随着索力的越来越大，
索塔混凝土锚固区内往往布置非常复杂的预应力
钢筋来抵抗巨大的斜拉索水平分力。索塔锚固区 在斜拉索拉力、塔内井字形预应力等的共同作用下， 索塔锚固区局部受力十分复杂，本文借助公安长江
大桥 索塔锚固区这一应力复杂区域来进行精确的 有限元分析，真实反映成桥运营阶段锚固区在不同
工况下的应力状况，并得出一些结论。
２工程概况
公安长江大桥主桥采用（９８＋１８２＋５１８＋１８２＋９８）ｍ 双塔钢桁斜拉桥桥型，为公铁两用，全长１０７８ｍ。
主梁为钢桁架结构，主桁中心距１４．０ｍ，桁高 １３．０ｍ。主塔为钢筋混凝土结构，塔顶高程
为＋２０４．００ｍ，塔底高程为＋２１．５０ｍ，斜拉索为空间
双索面，其立面上每塔两侧共有１７对索，全桥共
有１３６根斜拉索（图１）。
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图１全桥布置示意图
斜拉索采用双索面扇形布置，立面上每塔两侧 ７对索，全桥１３６根斜拉索。斜拉索采用Ｏ７ｍｍ
钢丝索，外包双层ＰＥ护套，两层ＰＥ护套间设
离层，１３＂ ＝１６７０ＭＰａ，分１９９ ７、２８３ ７、３１３（１）７、 ３４９、＠７３６７＠７五种规格。锚具为冷铸锚。主塔、塔
斜拉桥计算
第二章 斜拉桥的计算
第一节 结构分析计算图式
斜拉桥是高次超静定结构，常规分析可采用平面杆系有限元法，即基于小位移的直接刚度矩阵法。
有限元分析首先是建立计算模型，对整体结构划分单元和结点，形成结构离散图，研究各单元的性质，
并用合适的单元模型进行模拟。
对于柔性拉索，可用拉压杆单元进行模拟，同时按后面介绍的等效弹性模量方法考虑斜索的垂度影响，
对于梁和塔单元，则用梁单元进行模拟。
斜拉桥与其它超静定桥梁一样，它的最终恒载受力状态与施工过程密切相关，因此结构分析必须准确
模拟和修正施工过程。
图2-1是一座斜拉桥的结构分析离散图。
图2-1斜拉桥结构分析离散图
第二节 斜拉索的垂度效应计算
一、等效弹性模量
斜拉桥的拉索一般采用柔性索，斜索在自重的作用下会产生一定的垂度，这一垂度的大小与索力有关，
垂度与索力呈非线性关系。斜索张拉时，索的伸长量包括弹性伸长以及克服垂度所带来的伸长，为方便计
算，可以用等效弹性模量的方法，在弹性伸长公式中计入垂度的影响。
等效弹性模量常用Ernst公式，推导如下：
如图2-2所示，为斜索自重集度，qmf为斜索跨中的径向挠度。因索不承担弯矩，根据处索弯
矩为零的条件，得到： mm
22111cos88mTfqlqlα⋅==⋅
2cos8mqlfTα= （2-1）
1
图2-2 斜拉索的受力图式
索形应该是悬链线，对于mf很小的情形，可近似地按抛物线计算，索的长度为：
lflSm2
38⋅+= (2-2)
223228cos324mfqllSllTαΔ=−=⋅=
2323cos12dlql
dTTαΔ=− (2-3)
用弹性模量的概念表示上述垂度的影响，则有：
()33
22321212
cosfdTllTEdlAAqlLσ
αγ=⋅==Δ (2-4)
式中：/TAσ=，qAγ=，cosLlα=⋅为斜索的水平投影长度，
fE：计算垂度效应的当量弹性模量。
在T的作用下，斜索的弹性应变为：
斜拉桥索梁锚固区受力性能分析
第１期（总第１０２期） 翘建建前 试验与研究●
斜拉桥索梁锚固区受力性能分析
梅利芳，张军 （湖北工业大学土木工程与建筑学院，湖北武汉４３００６８）
摘要斜拉桥索梁锚固区受办｝生能复杂，锚拉板作为斜拉索与钢主梁连接的主要受 力构件，是全桥控制设计的关键部位。本文对斜拉桥锚拉板式索梁锚固结构空间受力性能 进行数值分析，得出了一些有价值的结论，为今后类似工作提供了理论依据。 关键词斜拉桥；索梁锚固；锚拉板；受办陛能；数值分析
斜拉桥是一种组合体系桥梁，其上部结构由梁、索、塔 三类构件组成，结构体系以主梁受压，斜拉索受拉及桥塔受 压为主的桥梁。其主要特点是利用由桥塔引出的斜拉索作为 梁跨的弹性中间支撑，借以降低梁跨的截面弯矩、减轻梁 重、提高梁的跨越能力。 斜拉索强大的索力斜向并集中地作用于斜拉桥的主梁 锚固点，斜拉索的锚固结构必须能顺畅地将索力传递给主 梁，因此斜拉索的锚固结构是斜拉桥的关键部位，斜拉索锚 固的可靠与否直接关系到整个大桥的安全度。 １斜拉索与钢梁的锚固型式及工程实例 斜拉索与钢梁的锚固型式有：散索鞍座加锚固梁、锚 箱式、支架或牛腿、锚管式、耳板式、锚拉板式。其中锚拉 板式具有结构简单、受力明确、施工简单、便于加工、易于 维护等优点，近年来在国内外各斜拉桥都常见此种索梁锚固 方式。锚拉板连接是将钢板作为锚拉板，直接焊接在钢主梁 上缘顶板上，锚拉板由上、中、下三部分组成，锚拉板上部 开槽，槽口内侧焊于锚管外侧，斜拉索穿过锚管并用锚具锚 固在锚管底部；锚拉板下部直接用焊缝与主梁上翼板焊接； 锚拉板中部除了满足安装锚具的空间需要之外，还需连接 上、下两部分。为了补偿开槽部分对锚拉板截面的削弱，以 及增强其横向刚度与整体性，锚拉板的两侧焊接加劲板。另 外，为确保索力均匀地传给主梁，与锚拉板连接区域的主梁 上翼板加厚，钢主梁腹板增设加劲板。 某大桥是一座特大型斜拉桥，桥梁全长１８１８．９６ｍ，主 梁采用工字形钢梁，主梁中心间距３４ｍ，中间设３道小纵 梁，横梁间距３．４ｍ。斜拉索在主梁上的锚固采用锚拉板形 式，主梁上锚点间距１２ｍ。主桥采用双塔双索面，Ｈ形索塔。 ２有限元计算分析 锚拉板作为斜拉索与钢主梁连接的主要受力构件，是 全桥的主要受力点，锚固区域受力集中、结构复杂，是控制 设计的关键部位。索梁锚固区受力十分复杂，对其纯理论上 的应力应变分析几乎是不可能的，甚至对局部构件的应力应 变分布特征进行理论上的判断有时也相当困难，这就要求进 行力学模型试验。同时，现代电子技术的发展日新月异，各 专业应用程序的开发层出不穷，这就为应用有限元技术分析 复杂的受力结构提供了条件。为了弥补模型试验随机性大、 成本高、周期长的欠缺，使试验与数值分析相结合，利用有 限元分析软件ＡＮＳＹＳ对斜拉桥锚拉板式索梁锚固结构空间受 力性能进行分析，并与试验结果进行比较，探索索梁锚固区 的索力传递机理、应力分布状况。 ２．１有限元模型的建立 （１）钢材料非线性特性及应力一应变关系的确定。 求解塑性问题的困难主要来自应力一应变关系的复杂 性。为了使求解塑性问题成为可能，除了对材料的塑性行为 作必要的假定之外，还需要对应力一应变关系曲线加以理想 化，也就是根据不同的问题对实际材料特性作不同的简化。 常用的有以下一些简化模型：理想弹性、理想刚塑性、刚线 性强化、理想弹塑性、弹一线性强化。为了考虑钢材的强化 特性和使非线性求解不致发生困难并综合已有的狡算经验， 本文选取弹一线性强化模型，考虑１％强化。 （２）强化模式的确定。 众所周知，材料的后继屈服应力一般将随塑性应变的 增加而增加。同时，一个方向上后继屈服应力的这种变化 （强化），将会引起相反方向上后继屈服应力的变化（强化或 弱化）。这是一个很复杂的问题，为了数学上处理的方便， 当前经常采用的简化模型有以下几种：等向强化模型，随动 强化模型、组合强化模型。为了克服随动强化模型将包兴格 效应绝对化的缺点，更合理地反映材料的真实特性，可以将
斜拉桥索塔与索梁锚固区局部应力分析
总第２４８期 ２０１１年第５期 交通科技 Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．２４８ ＮＯ．５ ＯＣｔ．２０１１
斜拉桥索塔与索梁锚固区局部应力分析
丁志威 张峻峰 武修雄 樊小伟 靳敏超。
（１．中交第二航务工程勘察设计院有限公司 武汉４３００７ｌ；２．江西省投资集团公司 南昌 ３３００９６）
摘 要 混凝土斜拉桥索塔、主梁常采用预应力混凝土结构，在强大的索力和预应力共同作用下，
索塔、索梁锚固区受力十分复杂。针对索塔、索梁锚固区的受力状况进行研究，对优化锚固区细部 构造及预应力钢束的布置均有重要意义。以一座独塔混凝土斜拉桥为例＇’运用有限元方法对索 塔、索梁锚固区进行了空间应力分析，总结了锚固区的受力特点。 关键词锚固区 预应力混凝土局部应力分析有限元
斜拉桥是由塔、梁和索３种基本构件组成的 桥梁结构体系Ｌ１］。对于混凝土斜拉桥而言，索塔、
索梁锚固区是一个将索力安全、均匀传递到塔柱、 主梁的重要部位，其受力状况较为复杂。随着现 代混凝土斜拉桥的跨径日益增加，拉索锚固区的
受力越来越大，为平衡巨大的索力在锚固区产生 的拉应力，通常需要在塔柱（或主梁）内布置预应
力钢束［２］。为了使锚固区的受力更加合理，还必
须优化预应力束布置形式和数量，这使得锚固区 受力更为复杂。为了准确了解锚固区的应力分布 情况，必须对锚固区进行精细的有限元仿真分析。
本文以某预应力混凝土斜拉桥为例，利用有限元 程序ＡＮＳＹＳ对其索塔、索梁锚固区进行空间应
力分析，并总结锚固区的受力特点，为此类桥型的 设计和施工提供参考和依据。
１ 工程概况
徐葛大桥主桥为双幅布置的独塔双索面双跨 式预应力混凝土边主梁斜拉桥，采用半漂浮体系，
跨径组合７５ ｍ＋９５ ｍ，单幅桥宽１７．５ １ＴＩ。主梁 截面高２．２ １ＴＩ，顶板厚０．２８ ｒｎ，肋宽１．６ ｍ，设单
向２ 横坡。斜拉索布置为扇形密索体系，双索 面，采用低松弛镀锌高强钢丝，每个主塔布有１４ 对拉索，主跨斜拉索在梁上的间距为６ ｍ，为平衡
一种基于ANSYS的悬索桥主缆找形计算方法
２０１６年０５月第Ｏ５期 城市道桥与防洪 桥梁结构９７
ＤＯＩ：１０．１６７９９￣．ｃｎｋｉ．ｃｓｄｑｙｔｈ．２０１６．０５．０２６
一种基于ＡＮＳＹＳ的悬索桥主缆找形计算方法
杜亚光，胡志礼，张茂会 （武汉市政工程设计研究院有限责任公司，湖北武汉４３００２３）
摘 要：提出了一种基于ＡＮＳＹＳ有限元程序的悬索桥主缆找形计算快速迭代方法，采用ＡＰＤＬ参数化设计语言编制了计算程 序；程序考虑几何非线性，且在迭代过程中引入动态修正，迭代过程收敛快、精度高，可精确计算悬索桥主缆成桥状态和空缆状 态线形。 关键词：悬索桥主缆；找形；ＡＮＳＹＳ；ＡＰＤＬ 中图分类号：Ｕ４４８．２５ 文献标志码：Ａ 文章编号：ｌｏｏ９—７７１６（２０１６）０５－００９７—０２
０引言
悬索桥由于其特有的构造方式，主缆线形对
成桥状态桥梁的线形以及结构内力能否达到设计 目标状态有至关重要的影响。主缆作为缆索结构，
具有显著的几何非线性。设计与施工中，主缆线形
的精确计算显得尤为重要，需通过迭代计算获得。 ＡＮＳＹＳｆ 作为一款通用大型有限元程序，被广 泛应用于各类结构计算中，其具有丰富的单元库， 其中ｌｉｎｋ８和ｌｉｎｋｌ０ｔ 单元为三维杆单元，能够较好 地模拟大变形的主缆几何非线性问题。ＡＰＤＬ是
ＡＮＳＹＳ的参数化设计语言，可以将ＡＮＳＹＳ命令组 织起来实现编程，提供循环操作等流程功能，可以 实现悬索桥主缆计算的自动找形。
悬索桥主缆从架设完成到全桥成桥的过程 中，存在竖向位移和桥轴向位移，其中桥轴向位移
较小，且计算中比较难考虑到。 本文提出了一种基于ＡＮＳＹＳ的悬索桥主缆自 动找形计算快速迭代方法，并采用ＡＰＤＬ编制了相
应程序，可以精确考虑竖向位移和桥轴向位移，迭 代收敛速度快，可作为悬索桥主缆设计计算之用。
１索单元受力模式
ＡＮＳＹＳ中ｌｉｎｋ８ｔ 】单元为可以考虑塑性、徐变、 膨胀、应力刚化和大变形三维杆单元，只能承受单 轴的拉压，单元每个节点上有三个自由度： 、Ｙ和 方向的线位移，应用于桁架，垂缆，杆件，弹簧等。
基于ANSYS桥梁检查车主桁架的有限元分析
【文章编号】１００４—７３４４（２０１３）０８—０１７６—０２ 路桥工程施工技术工艺的探讨 丘永忠 （广东省梅州市） 摘要：路桥施工工程是一个复杂的系统工程，方案的优劣受众多因素影响，本文以路桥工程为例，介绍施工工序以及它的控制 要点，为规范监测工作，保证监测质量，优化设计及指导施工提供可靠依据。本文对路桥工程施工技术工艺的探讨进行了描述，以供参 考。 关键词：路桥施工 １工程案例 工程概况本桥桥梁的起点桩号为Ｋ１１２＋６００．００，终点桩号为Ｋ１１４＋ ６１１．９３２，桥梁全长２０１１．９３２ｍ；本桥上部结构采用左３ｘ３０ｍ＋４ｘ２９．２５ｍ＋ ２ｘ３３ｍ＋（２ｘ２４＋１９）ｍ＋（４５＋８０＋４５）ｍ＋（２６．８８５＋２８．２４＋２３．８０７）ｍ＋４Ｘ（３ｘ３０） ｍ＋（３５＋３１）ｍ＋３Ｘ２５ｍ＋２ｘ３２ｍ＋４ｘ２５ｍ＋２Ｘ（３ｘ３０）ｍ＋２ｘ３０ｍ＋３ｘ３０ｍ＋２Ｘ（３ｘ ３０）ｍ预应力混凝土现浇连续箱梁及预应力混凝土变，右幅３ｘ（３ｘ３０）ｍ＋ ４ｘ２９．２５ｍ＋２ｘ３３ｍ＋３ｘ２４ｍ＋（４５＋８０＋４５）ｉｎ＋（２１．８８５＋２８．２４＋２７．８０７）ｍ＋４ｘ （３ｘ３０）ｍ＋（３５＋３１）ｍ＋３￣２５ｍ＋２￣３２ｍ＋４￣２５＋２￣（３ｘ３０）ｍ＋２Ｘ３０ｍ＋３￣３０ｍ＋ ２×（４ｘ３０）ｍ预应力混凝土现浇箱梁及预应力混凝土变截面连续箱梁及 预应力混凝土先简支后连续箱梁；下部为双柱式墩，钻孔桩基础；肋板式 台，钻孔桩基础。桥梁位于Ｒ＝１７００、Ｌｓ＝４００ｍ的曲线上及直线上，墩台均 为辐射状布设，桥面线性由防撞护栏调整。 该桥梁控制网的网型如下在我们施工的过程中对该网几乎没有复 测过，因为前期做的是桥梁的下部结构，所以高程上的差异没有引起我 们的足够注意。直到最后做防撞护栏的时候，因为是两家施工单位从桥 两头往中间施工，最后防撞护栏的线性沉了折线，不是顺滑的圆曲线。这 时我们以为是放样放错了，最后反复检查放样数据准确无误，放样的过 程也是正确的。当我们不知所措的时候，才想到是不是控制点位发生了 变化，最后复测的结果是Ｇ３６０点位偏了２ｃｍ，沉降了１．５ｅｍ，其它点位及 高程正确。而Ｇ３６０恰好是我们放样的后视点，庆幸的是我们发现的早， 做错了１５ｍ防撞护栏。此次事件给我的教训就是，施工必须认真细心，做 到统筹全局，对旖工每一个环节该考虑的问题应提前考虑，做到早预防， 避免不必要的损失。 ２施工工序和质量控制要点 ２．１墩柱施工工序 （１）施工放线、安装塔吊。
斜拉桥结构整体分析
- 14 - 第4章 结构整体分析
4.1计算原则
斜拉桥的结构分析计算，根据跨度的大小采用两种不同的理论。对于特大跨径的斜拉桥，为消除斜拉索及大变位引起的非线性因素的影响，必须采用有限变形理论；对于中小跨径的斜拉桥，采用小变形理论即可获得满意的结果。平面杆系有限元法是计算斜拉桥内力的基础，其基础理论是小变形理论。
在计算斜拉桥的内力及变形时，一般把空间结构简化成平面结构，但应计算荷载横向分布对结构的影响，以考虑结构的空间效应。而斜拉桥结构较柔，拉索的布置形式，主梁抗扭刚度都有影响，故在计算荷载横向分布系数时应综合考虑。本设计在计算斜拉索和索塔的内力时，采用刚性横梁法来考虑荷载的横向分布系数。
斜拉桥的内力及变形分析主要是斜拉索和索塔，所承受的荷载如2.3.1所述。因主梁的内力计算涉及施工阶段、横向扭转弯矩和剪力滞效应等问题，计算比较复杂，故未进行设计。
本斜拉桥内力计算的基本原则是：
（1）采用小变形理论按一般的平面杆系有限元法计算内力，不考虑非线性影响；
（2）为方便施工，拉索一次张拉至设计值；
（3）索塔在承台处固结，不考虑桩基础的影响；
（4）根据结构的对称性，可取一半结构进行计算；
（5）斜拉索的安全系数按不小于2.5考虑。
本设计采用MIDAS Civil Ver6.7.0软件进行结构分析。
4.2 基本参数
4.2.1 截面特性
毛截面几何特性计算是结构内力和挠度计算的前提。毛截面计算常用的方法有节线法、分块面积法和AutoCAD的Region/Mass Properties功能等。以下是通过AutoCAD求得的各截面变化处的截面特性，如表4-1所示：
表4-1 截面几何特性
- 15 - 截面位置截面积（㎡）抗弯惯矩(m4 )形心至上缘距离(m) 材料混凝土主梁（标准段）15.33522.0031.305C50混凝土混凝土主梁（底板厚30cm)16.49925.1871.442C50混凝土混凝土主梁（底板厚60cm)33.13040.3481.493C50混凝土混凝土主梁（塔下断面)37.49842.0971.513C50混凝土主塔（锚索区）16.56076.6493.300C60混凝土主塔（无索区）20.76084.0003.300C60混凝土主塔（塔根）25.800151.3504.000C60混凝土单片主墩18.85811.6911.200C50混凝土斜拉索 PES-109～187 — —1670MPa
斜拉桥结构模型试验索力测试方法研究
斜拉桥结构模型试验索力测试方法研究
李延强;赵世英
【摘 要】以某实验室独塔斜拉桥试验模型为研究对象,对斜拉桥模型试验的索力测试方法展开研究.开发了一种基于压力环传感器的索力测试系统,基于ANSYS分析平台,按照接触问题对该系统进行了仿真分析.在此基础上,在实验室模型桥上,采用测频法对该系统进行了对比验证.结果表明:该系统操作简单,性能可靠,测试精度较高,在不改变斜拉索刚度的情况下可以实现斜拉桥模型试验中斜拉索索力的实时、长期监测.
【期刊名称】《石家庄铁道大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2013(026)004
【总页数】5页(P7-10,19)
【关键词】压力环传感器;索力;测频法;模型试验
【作 者】李延强;赵世英
【作者单位】石家庄铁道大学工程力学系,河北石家庄050043;石家庄铁道大学工程力学系,河北石家庄050043
【正文语种】中 文
【中图分类】U448.27
桥梁模型试验是解决桥梁工程科研和设计中出现的新问题时不可缺少的手段，也是对桥梁结构进行损伤识别研究的重要手段之一。斜拉桥结构由于其跨越能力大，造型美观等特点，得到了越来越多的应用。对斜拉桥结构的模型试验研究也越来越多[1-7]。斜拉索作为斜拉桥结构重要的受力构件，其索力的测试一直是关注的重点和热点问题。对斜拉桥结构模型试验中的索力测试研究目前上不够深入。文献[1-2]中斜拉索索力测试采用将测力装置串联在斜拉索中进行，文献[3]则采用在斜拉索上粘帖应变片的方式进行索力测试；文献[4]中斜拉索由上、下锚件、中间连接段、测力装置和索力调整装置串联而成。这些索力测试方法在模型试验中均存在一定的局限性，如索力测试采用串联测力装置在拉索中，由于须将拉索断开，对拉索的刚度造成了一定程度的改变，也影响了拉索的整体受力性能，而在拉索上粘帖应变片的方式则质量难以保证，不能长期进行监测。
结合一座独塔斜拉桥试验模型，对斜拉桥模型试验中的索力测试方法展开研究，创新的将压力环传感器引入到模型试验的索力测试中，对索力测试系统进行了系统的设计和仿真分析，并将理论分析结果与试验结果进行了对比分析，实现了拉索索力的方便、快捷、准确、长期测试。
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
基于ANSYS的桥梁结构自重仿真分析(图文)
基于ANSYS的桥梁结构自重仿真分析(图文)
论文导读：桥梁结构本身的自重时常占桥梁结构所受荷载的很大部分。本文用大型通用软件ANSYS模拟某连续刚构桥箱梁桥自重为例来说明ANSYS软件在这方面的应用。关键词：有限元，ANSYS，箱梁桥，自重
在桥梁结构分析中，桥梁结构本身的自重时常占桥梁结构所受荷载的很大部分，准确模拟桥梁结构自重是常遇问题，桥梁中对等截面连续梁可看成均布荷载，但如果结构形状复杂—例如，变截面连续梁等，若沿桥梁轴线方向按均布荷载处理就不甚合理。本文用大型通用软件ANSYS模拟某连续刚构桥箱梁桥自重为例来说明ANSYS软件在这方面的应用。
1.ANSYS软件及其工作流程
ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件，由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发，对自然界四大场—力场、流场、热场、磁场实现全面分析；ANSYS用户涵盖了机械、航空航天、能源、交通运输、土木建筑、水利、电子、地矿、生物医学、教学科研等众多领域，ANSYS是这些领域进行国际国内分析设计技术交流的分析平台，是一个功能强大的有限元分析程序[1,2,3]。
ANSYS主要由前置处理(Preprocessing)、解题程序(solution)、后置处理
(Postprocessing)以及时间历程等组成，在前处理方面，ANSYS的实体建模功能比较完善，提供了完整的布尔运算，还提供了拖拉、延伸、
旋转、移动、延伸和拷贝实体模型图元的功能[1,2,3]。论文参考。在此，采用了ANSYS对该桥的温度效应进行仿真分析。
ANSYS具有丰富的单元库和材料库，可以对任意结构形式的桥梁进行全桥仿真分析，较为精确的反映出桥梁在各种因素下的综合特征，如桥梁的应力应变分布、变形等等。
2.工程实例
某桥桥梁全长287.54m。主桥上部采用35m＋60m＋90m＋60m＋35m预应力混凝土刚构-连续箱梁体系；主桥主墩采用双薄壁式墩，主桥边墩采用板式桥墩。桥箱梁横断面为单幅箱梁，全宽12.0m。箱梁纵向为变截面，变截面部分箱梁梁高按二次抛物线（y=0.001829x2）变化，其余箱梁梁高为等高度；顶板、腹板厚为分段线性变截面。主墩墩顶箱梁梁高5.00m，跨中及边跨支点箱梁梁高2.00m，桥梁纵向线形图、支点和跨中断面结构尺寸详图见图2-1、图2-2和图2-3。