【摘 要】
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为了解决钢桥塔在设计与优化中遇到的各种问题,以衢州市桑淤大桥(单索面斜塔斜拉桥)为工程背景,基于有限元软件ANSYS19.1,首先建立了钢桥塔主塔的板壳有限元基础模型2个(模型
【机 构】
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天津市市政工程设计研究总院; 天津市基础设施耐久性企业重点实验室;
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为了解决钢桥塔在设计与优化中遇到的各种问题,以衢州市桑淤大桥(单索面斜塔斜拉桥)为工程背景,基于有限元软件ANSYS19.1,首先建立了钢桥塔主塔的板壳有限元基础模型2个(模型I和模型II)和优化模型4个(模型III～模型VI),对其整体应力分布、变形和稳定情况以及检修孔处应力和整体节点板处的角隅应力进行了分析与优化;其次建立了钢桥塔主塔边跨斜拉索钢锚箱的全实体有限元模型1个(模型VII),对其钢锚箱传剪能力进行了分析。结果表明:首先钢桥塔主塔(模型I和模型II)各板件Mises应力均小于345MPa,稳定系数均大于1.75,满足规范要求[1-6],且模型II主塔各板件最大Mises应力(σ2=286MPa)<模型I主塔各板件最大Mises应力(σ1=313MPa),模型II稳定系数(f2=9.334)>模型I稳定系数(f1=7.115);对比模型I和模型II主塔各板件的应力、变形以及稳定情况可知,模型II在各方面均优于模型I,因此推荐采用模型II的主塔和主梁的连接构造进行最终的施工图设计,且在模型II的基础上对主塔和主梁的连接构造即整体节点板的圆弧半径进行优化分析,最终确定圆弧半径为2.2m。其次确定钢锚箱承剪板长度为1m,钢锚箱结构传力顺畅,设计安全经济,合理可靠。
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