适用于超高强钢丝缆索的新型主缆锚具设计研究

随着悬索桥跨径的增大,主缆钢丝的强度等级不断提高,对锚具的合理设计也提出了更高的要求。本文对主缆锚具的现有设计方法进行了介绍。基于2200 MPa级超高强钢丝缆索,对主缆锚具的材料、结构形式与外形尺寸开展初步设计,提出了新型主缆锚具的设计方案。采用有限元方法建立锚具的精细有限元模型,对设计方案的受力性能进行了数值模拟与参数分析。结果表明新型主缆锚具受力合理,设计方案可行,锚具壁厚、摩擦系数对锚具应力水平的影响最为明显,并据此提出了锚具的建议优化设计方向。

玻璃纤维锚杆在基坑支护中的应力分布规律

为深入研究玻璃纤维增强聚合物(glass fiber reinforced polymer,GFRP)锚杆代替传统钢筋锚杆作为支护结构应用于基坑工程的可行性,通过现场拉拔试验探究了GFRP锚杆应力沿杆体的分布规律,通过有限元分析研究了不同参数的影响规律,并为提高GFRP锚杆在基坑工程应用的可行性,进一步探讨了常见锚具失效的机理,开发设计了新型锚具。结果表明:GFRP锚杆在拉拔过程中,轴力沿锚杆杆体呈指数型衰减,最后趋近于零,存在一个临界锚固深度,大部分轴力作用范围为0~4 m;剪应力分布具有峰值点,大致位于离端口0.5 m处,最大剪应力峰值为2.27 MPa,剪应力发挥的主要区间为0.5~3.5 m;轴力分布范围扩大的速率远小于拉拔荷载增加的速率,当荷载增加到极限荷载的50%时,应力分布范围趋近于最大传递距离;上覆压力变化对锚杆轴力传递范围没有明显影响;当黏聚力和内摩擦角增加到一定值时,对锚杆轴力影响开始下降;新型GFRP锚具能有助于GFRP锚杆发挥出其强抗拉特性,具有良好的工程应用价值。

大跨径悬索桥2100 MPa主缆索股力学性能研究

针对大跨径悬索桥2 100 MPa钢丝主缆索股锚具,对锚具材料、锚固长度及外形尺寸进行改进和优化,分别设计端面承压式及双拉杆式主缆索股锚具,并通过有限元分析验证了2种锚具的受力合理性和使用安全性。根据2种锚具结构形式分别制作了由91根及127根2 100 MPa钢丝组成的主缆索股,并进行静载及疲劳试验。静载试验中索股无断丝和锚具损坏现象,且各项指标均满足规范要求,经对试件进行应力幅为250 MPa、循环次数为200万次的疲劳试验后,索股钢丝断丝率为0,锚具无损坏。静载及疲劳试验均表明2 100 MPa钢丝主缆索股力学性能满足规范要求,可为2 100 MPa级钢丝在超大跨度和超重荷载悬索桥主缆中的应用提供技术参考。

建筑结构用钢索热铸锚固技术初探

介绍了建筑结构用钢索热铸锚固技术的特点,对热铸锚具的锚固长度、锚具强度的计算分析提供了参考公式,并针对性的对钢索热铸锚固技术做了初步的试验分析与总结。