三跨连续钢箱加劲梁悬索桥锚碇们及沉井计算书（重力式锚碇）.doc

PAGE PAGE 31 锚碇及沉井计算 一、锚碇计算 （一）锚碇计算模型确定： 本桥东西两侧锚碇构造相同，仅东锚碇比西锚碇高6米，所以计算时只取了东锚碇建模，控制计算。 采用有限元法进行计算，假定结构为弹性体，将锚碇及其沉井基础一起考虑，采用空间实体元（SOLID），锚体内预应力钢绞线、主缆及散索鞍采用连接元（LINK）。由于结构横桥向对称，取结构的一半建模，沉井部分仅模拟了钢筋混凝土部分。分别计算锚碇施工完成未架设主缆和成桥状态两种工况结构内力。 1．边界条件：将沉井底部固结，散索鞍限制横桥向位移。 2．材料特性： 沉井基础采用35号高性能混凝土，锚碇部分除锚体上部预应力部分采用50号高性能混凝土，其他部位及装饰墙、连接墙采用35号高性能混凝土；锚体内施加预应力采用钢绞线，主缆采用预制平行索股。主缆共分37根索股，对应锚体内钢绞线为37束，每束采用15根，；50号高性能混凝土弹性模量E=3.45×107Kpa，泊松比μ=0.167，容重γ=25.0 kN/m3；其标准强度相当于中国《公路桥涵设计规范》中的40号混凝土，在以下的计算结果及分析中，将按中国《公路桥涵设计规范》中的40号混凝土的强度特性及规范要求进行判断；35号高性能混凝土E=3.15×107Kpa，泊松比μ=0.167，容重γ=25.0 kN/m3，其标准强度相当于中国《公路桥涵设计规范》中的30号混凝土，在以下的计算结果及分析中，将按中国《公路桥涵设计规范》中的30号混凝土的强度特性及规范要求进行判断；钢绞线及主缆预制平行索股的弹性模量为E=1.9×108Kpa，泊松比μ=0.3，不计钢绞线重量。 3．荷载： 1）恒载：锚碇自重；主缆及主桥桥面系自重；引桥自重；填砂自重（换算为表面荷载）。 2）活载：汽车-20及人群（中国《公路桥涵设计规范》）。 3）温度力。 （二）荷载组合： 针对两种计算工况分如下两种情况： 组合一：锚碇自重（施工阶段） 组合二：锚碇自重+主缆传递的恒、活载及温度力+主桥恒、活载+引桥恒、活载（运营阶段）+人群 （三）计算结果： 组合一状态 有限元模型如下图一、图二。 由组合一状态，在施工完成后，锚碇仅有自重和锚体内施加的预应力，由程序计算可得锚碇各部位应力结果如下： 预应力锚块 下面列出了部分预应力锚块单元节点的法向应力值及此部位的最大及最小法向应力值（单位：Kpa）： ***** POST1 NODAL STRESS LISTING ***** PowerGraphics Is Currently Enabled LOAD STEP= 1 SUBSTEP= 1 TIME= 1.0000 LOAD CASE= 0 NODAL RESULTS ARE FOR MATERIAL 1 THE FOLLOWING X,Y,Z VALUES ARE IN GLOBAL COORDINATES NODE SX SY SZ SXY SYZ SXZ 34705 203.33 -970.56 -343.11 241.53 -547.60 290.82 34706 97.732 -1075.6 -536.34 334.93 -716.20 466.65 34710 -3549.1 -2499.2 -680.65 1990.8 -1002.6 1309.2 34711 -3521.0 -2935.0 -798.82 2296.7 -746.41 1016.9 34712 -4930.5 -1477.5 -1061.2 1809.1 433.42 -455.02 34713 -5040.4 -2460.