大跨度公铁同层斜拉桥锚箱式索梁锚固结构传力机理及参数分析

鉴于锚箱式索梁锚固结构构造和受力复杂,以某在建四塔大挑臂公铁同层斜拉桥锚箱式索梁锚固结构为研究对象,采用数值模拟分析该结构在设计索力作用下应力分布规律及荷载传递机理,通过参数分析研究合理的结构设计参数。研究结果表明,该桥索梁锚固结构各受力板件均存在不同程度的应力集中,应力集中主要出现在板件开孔边缘以及板件间交界处;锚固结构通过支承板与主梁腹板间4条连接焊缝以剪力的形式传递92.5%的索力,索力传递效率较传统钢锚箱更高;锚固结构中,各受力板件厚度变化对各板件力学行为影响具有耦合性,封端板和支承板受力对其自身厚度变化最为敏感,且封端板和支承板厚度增加能够缓解各板件的应力集中,但2片外侧加劲板对锚固结构各板件受力影响很小。建议该类型索梁锚固结构在保留封端板和支承板原设计的基础上去除两侧加劲板,将更具经济性。

斜拉桥锚拉板式索梁锚固结构传力机理及疲劳可靠性研究

针对锚拉板式索梁锚固结构部分区域应力集中严重,疲劳性能不明确等问题,对湛江海湾大桥锚拉板式索梁锚固结构分别进行了足尺比例静载和疲劳模型试验,研究了其结构特点、制造工艺、应力集中程度、塑性区大小和分布、关键构造细节的疲劳性能等。通过有限元计算,对影响结构性能的一些重要参数进行了分析。研究结果表明,该结构部分区域存在一定程度的应力集中,在1.7倍设计荷载作用下个别区域出现了屈服,经循环加载疲劳试验结构关键部位未发现疲劳裂纹,结构的静承载力和疲劳性能均能满足设计要求,并具有一定的安全储备。研究结果为类似结构的设计提供了可靠的参考数据,并对结构参数优化、改善结构受力性能等具有一定的指导意义。

大跨度钢箱梁斜拉桥索梁锚固结构型式的比较研究

介绍大跨度钢箱梁斜拉桥索梁锚固结构的 4种常见连接型式 :锚箱式连接、耳板式连接、锚管式连接与锚拉板连接。结合具体工程实例 ,对上述 4种索梁锚固结构进行了静载试验和理论分析 ,详细比较了 4种锚固结构的传力机理、应力分布、应力集中现象 ,以及改善应力分布、减小应力集中现象的一些措施 ,得到一些有益的结论 。

南京长江二桥南汊桥索梁锚固结构疲劳试验研究

南京长江二桥南汊桥的斜拉索与钢箱梁的锚固采用了锚箱式索梁锚固结构,其受力复杂,特别在运营活载作用下的疲劳性能值得关注。介绍了该索梁锚固结构的足尺模型疲劳试验,在理论分析和试验研究结果的基础上,分析了该索梁锚固结构在循环荷载作用下的疲劳性能,得出一些有益的结论。

钢箱梁斜拉桥锚拉板式索梁锚固结构的试验研究

斜拉桥的索梁锚固结构受力集中、构造复杂。介绍了锚拉板式索梁锚固结构的特点及其在大跨斜拉桥中的应用,通过对广东湛江海湾大桥锚拉板式索梁锚固结构进行足尺模型静力试验,得到静力荷载作用下锚拉板式索梁锚固结构各测点应力。结合有限元分析和模型试验结果,分析了锚固结构的应力分布及传力机理,锚拉板式索梁锚固结构的设计方案及制造工艺得到了验证。根据Von.Mises强度理论,对锚固结构的承载能力做出了评价,得出一些有益的结论。

大跨度钢箱梁斜拉桥索梁锚固结构型式的比较

介绍了大跨度钢箱梁斜拉桥索梁锚固结构的 4 种常见连接型式:锚箱式连接、耳板式连接、锚管式连接与锚拉板连接。结合具体工程实例,对上述 4 种索梁锚固结构进行了静载试验和理论分析,详细比较了 4 种锚固结构的传力机理、应力分布、应力集中现象,以及改善应力分布、减小应力集中现象的一些措施,得到一些有益的结论,供桥梁设计者参考。

双锚拉板-锚箱索梁锚固结构设计研究及疲劳试验

铁路斜拉桥索梁锚固结构既承受着恒载索力,又有活载索力长期的反复作用,铁路活载冲击作用大,活载索力所占比重大,且构造复杂,须合理设计以解决疲劳问题。以渝利铁路韩家沱长江大桥为实例,针对铁路钢桁梁斜拉桥索梁锚固区的受力特征与抗疲劳要求,设计研究了一种新型的索梁锚固结构,即整体式双锚拉板-锚箱复合式索梁锚固结构,建立索梁锚固结构板壳有限元分析模型,进行了数值模拟分析,加工制作了1∶1足尺模型并进行了静力加载与动力疲劳试验。分析与试验验证表明,该锚固结构具有较好的受力与抗疲劳性能,在铁路钢桁梁斜拉桥上具有很好的适用性。

湛江海湾大桥索梁锚固结构足尺模型试验

为了深入研究锚拉板式索梁锚固结构的传力机理和应力分布规律,评估其安全性和可靠性,以湛江海湾大桥为工程背景,对锚拉板式索梁锚固结构进行了足尺模型试验,并与非线性有限元仿真结果进行了比较．研究表明:锚拉板与锚拉筒连接焊缝处应力水平较高,远离焊缝应力分布趋于均匀;结构整体受力合理,具有足够的安全储备,但局部存在应力集中,设计时应予以注意.

大跨度斜拉桥钢锚箱式索梁锚固结构空间有限元模型比较研究

在进行大跨度斜拉桥钢锚箱式索梁锚固结构空间非线性仿真分析时,有限元模型的正确与否至关重要。由于目前软硬件能力的限制,只能采用锚箱局部模型进行分析,而模型中选取的结构范围及边界条件的不同,都会直接影响锚固区分析结果。通过对不同的有限元模型进行研究比较,得到合理的建模方法,用以判断实际结构中索梁锚固区的安全储备。这种仿真分析可以用于设计选型、锚箱研究及指导模型试验。

斜拉桥索梁锚固结构疲劳试验模型设计优化

为了避免出现斜拉桥索梁锚固结构疲劳试验中辅助部分首先断裂的问题,在以往试验模型设计的基础上,考虑影响疲劳寿命的不同因素,建立了以模型的静力强度、位移、疲劳和断裂性能为模糊约束条件,以模型质量、疲劳和断裂寿命为多个目标的结构多目标优化设计模型.结合苏州-南通长江公路大桥钢锚箱式索梁锚固结构足尺疲劳试验,验证了锚箱式索梁锚固结构设计的正确性,经过400万次加载而未破坏,且减少了模型用钢量.模型设计中提出的控制热点应力等措施切实可行.

湛江海湾大桥索梁锚固结构的疲劳试验研究

斜拉桥索梁锚固区受力复杂,特别是在运营活载作用下的疲劳性能值得关注。该文主要介绍了锚拉板式索梁锚固结构的特点及其在大跨斜拉桥中的应用,对湛江海湾大桥锚拉板式索梁锚固结构的足尺模型疲劳试验进行介绍,结合理论分析和疲劳试验结果,研究循环荷载作用下锚拉板式索梁锚固结构的疲劳性能,对锚拉板式索梁锚固结构耐久性做出了评价,并对锚拉板的设计提出建议。

锚拉板式索梁锚固结构承载能力分析

针对锚拉板式索梁锚固结构受力状态复杂、局部应力集中严重等问题，以厦漳跨海大桥南汊主桥为背景，对锚拉板式索梁锚固结构进行有限元分析，研究其在荷载作用下的应力分布与承载能力。研究结果表明，锚拉板与锚管连接圆弧处存在明显的应力集中，2．1倍索力作用下超过材料屈服强度，但其他区域均处于弹性工作状态，表明结构至少具备2．1倍的安全储备。

黑瞎子岛乌苏大桥索梁锚固结构模型疲劳试验研究

黑瞎子岛乌苏大桥主桥为(140+140)m独塔单索面大挑臂钢箱结合梁斜拉桥,该桥斜拉索与主梁之间采用钢锚箱式索梁锚固结构。为确保该索梁锚固结构在使用阶段的安全性,利用有限元软件ANSYS建立单节段钢箱梁模型,分析了设计索力下索梁锚固结构的应力分布;并制作足尺模型,采用疲劳累积损伤等效方法,结合该桥的设计交通流量和国外相关规范,按500kN疲劳荷载幅进行了足尺模型的疲劳性能试验研究。结果表明:在疲劳荷载作用下该索梁锚固结构的应力远小于规范允许值,结构的抗疲劳性能满足使用要求,结构具有良好的耐久性,且具有足够的安全储备。

黑瞎子岛乌苏大桥索梁锚固结构模型静力试验研究

黑瞎子岛乌苏大桥主桥为跨径(140+140)m的独塔单索面大挑臂钢箱结合梁斜拉桥,该桥斜拉索与主梁之间采用钢锚箱式索梁锚固结构。为确保索梁锚固结构在使用阶段的安全性,采用有限元法和足尺模型静力试验相结合法,研究索梁锚固结构在1.0倍最大设计索力作用下的传力路径和应力分布,以及1.7倍最大设计索力作用下的安全性。结果表明:1.0倍最大设计索力作用下,索力经由锚箱承压板、锚箱顶板的焊缝传递至锚箱腹板,再由锚箱腹板与主梁腹板的焊缝传递至主梁,传力路径明确且整体应力水平较低;1.7倍最大设计索力作用下,结构仍处于弹性阶段,受力合理,具有足够的安全储备。

销铰式索梁锚固结构传力机理及疲劳性能研究

针对销铰索梁锚固结构焊缝密集、局部应力集中明显的问题,以广州跨桂丹路刚架拱连续梁组合桥为研究对象,采用有限元理论分析与模型试验相结合的方法,对销铰索梁锚固结构的传力机理和疲劳性能进行研究。研究结果表明:(1)销铰锚固结构除部分区域存在应力集中外,整体应力水平不高,在1.5倍设计荷载下结构仍处于弹性阶段。(2)索力在结构中的传递是流畅、均匀的,但在焊缝内部的分配是不均匀的,其中耳板-桥面板、耳板-横隔板和耳板-桥面加劲板3处焊缝传递了80%以上的索力,焊缝端部存在一定应力集中,为疲劳设计关键部位。(3)在疲劳荷载下260万次循环加载后,疲劳试验模型的各关键细节均未发现裂纹,该结构疲劳性能满足要求。

锚拉板式索梁锚固结构构造参数分析

鉴于锚拉板式索梁锚固结构受力复杂、应力集中等问题,以厦漳跨海大桥南汊主桥Z12锚拉板式索梁锚固结构为例,采用ANSYS有限元软件对锚拉板式索梁锚固结构进行构造参数分析。结果表明,增大板厚、加长剪切剪焊长度以及增大塑性区半径均能改善应力集中状态,但以增大塑性区半径最为明显。

湛江海湾大桥索梁锚固结构的静载试验研究

该文主要介绍了锚拉板式索梁锚固结构的特点及其在大跨径斜拉桥中的应用,通过对湛江海湾大桥锚拉板式索梁锚固结构进行足尺模型静力试验研究,得到静力荷载作用下锚拉板式索梁锚固结构各板件应力、应变分布情况。通过模型试验验证了设计的正确性及制造工艺的可行性,结合理论分析和模型试验,对其承载能力做出了评价,并对锚拉板的设计提出了建议。

珠江黄浦大桥索梁锚固结构模型静载试验研究

主要介绍锚箱式索梁锚固结构的研究现状,锚箱式索梁锚固结构的特点,试验模型方案,试验测试的方法。通过对珠江黄浦大桥锚箱式索梁锚固结构进行足尺模型静力试验研究,得到静力荷载作用下锚箱式索梁锚固结构各板件应力分布情况。并介绍了试验通过模型试验验证了设计的可靠性及制造工艺的可行性,结合理论分析和模型试验,对锚箱各板件的可靠性,锚箱与腹板的可靠性,索梁锚固区域的承载能力做出了评价。

考虑焊接残余应力下的索梁锚固结构主焊缝受力性能分析

赣江特大桥主桥为跨度300 m的双塔混合结合梁斜拉桥,该桥型系首次在高速铁路上应用,主跨的钢混结合梁索梁锚固系统采用新型锚拉板式结构,其结构形式和施工工艺都进行了较大改进。索梁锚固结构采用焊接工艺,锚固位置受力较为复杂,施焊后焊接残余应力较大。为研究该区域主焊缝受力性能,采用有限元软件ANSYS分别建立锚拉板结构的节段模型和主要受拉焊缝的热-结构耦合模型,对该锚拉板结构连接部位进行考虑焊接残余应力下的受力性能分析。结果表明,焊缝中间区域的最大残余应力未达到屈服,其两侧区域的应力值较小而能够承担较大的外力,焊缝的整体处于弹性工作状态,具有一定的安全储备,但是在设计施工与后期运营中应予以特别重视。

基于Ansys的斜拉桥索梁锚固结构有限元分析

以福建某特大桥为背景,采用Ansys建立了钢箱梁局部模型,计算分析了斜拉桥索梁锚固结构的受力性能,找到了结构的关键受力部位,为锚固区的设计和施工提供了理论依据和相应的建议。