：悬索桥柔性中央扣锚固系统对比研究曹永睿，柴增铧（北京建达道桥咨询有限公司，北京100015）摘要：本文以某在建的大跨径钢桁梁悬索桥为例，对比研究了柔性中央扣系统的构造和设置方法，并基于大型通用有限元分析程序ANSYS对锚箱式和耳板式两种中央扣斜拉索梁端锚固系统进行了空间有限元分析，研究了锚固系统的传力机理及应力分布情况，取得了一些有价值的结果，为今后在同类悬索桥上设置柔性中央扣时提供了有意义的参考。关键词：大跨径钢桁梁悬索桥；柔性中央扣；梁端索梁锚固系统；有限元分析：U448.22文献标识码：AThecomparedstudyofflexiblecentralbucklesanchoragesystemofsuspensionbridgewithsteeltrussedgirderCAOYongrui1,XXX2(1.Bei激ng激anDaRoadBirdgeConsultantCo.,Ltd.,Bei激ng100015,China;2.ResearchInstituteofHighway,MinistryofTransport,Bei激ng100088,China)Abstract：Thispapertakinganunder-constructionlongspansuspensionbridgewithsteeltrussedgirderasanexample,thestructureandinstitutionmethodoftheflexiblecentralbucklesarestudiedandcompared.ThenbasedontheFEManalysisoftheanchor-boxandauricularanchorplatecable-girderanchoragesystemwithANSYS,thestressdistributionandstresstransferringmechanismofthecableanchoragesystemareanalyzed.Someusefulconclusionsareobtainedanditisbeneficialtothedesignoftheflexiblecentralbucklesofthesuspensionbridgewithsteeltrussedgirder.Keywords：steeltrussgirdersuspensionbridge；flexiblecentralbuckles；dynamicbehavior；cable-girderanchoragesystem；finiteelementanalysis0引言现代悬索桥是由主缆和加劲梁构成的一种柔性悬挂体系，因具有跨越能力大、结构造型优美等优点而成为大跨度桥梁的首选。悬索桥是以主缆受拉为主要承重构件的柔性缆索桥梁结构，加劲梁自重，二期恒载、活载均通过悬吊系统传递至主缆，最终全部荷载由主塔传给基础。悬索桥结构在活载、制动力和风荷载的作用下，加劲梁与主缆之间纵桥向、横桥向会产生相对位移，吊索出现倾斜和局部弯曲；特别在主跨跨中位置吊索最短，受其影响最大。分析表明，悬索桥跨中设置中央扣可有效地提高全桥刚度，减小加劲梁的纵向位移，增大整体的自振频率，并可部分改善跨中位置吊索的弯折和疲劳问题[1]。索梁锚固结构是一个结构传力复杂、局部应力大、应力集中效应明显、易出现疲劳和强度破坏的区域[2]，必须采用空间有限元的方法对其进行局部受力分析，以获得系统中各个板件的应力分布情况和规律。锚箱式和耳板式索梁锚固系统在传统钢箱梁斜拉桥上已有大量应用，有限元仿真分析和模型试验结果共同验证了这两种索梁锚固结构传力可靠性和构造合理性[3~5]。目前这两种索梁锚固系统如何在钢桁架悬索桥柔性中央扣设置及受力性能如何还鲜有文献报道。本文对比研究了柔性中央扣系统的构造和设置方法，并基于大型通用有限元分析程序ANSYS对锚箱式和耳板式这两种中央扣斜拉索梁端锚固系统进行了空间有限元分析，详细研究了锚固系统的传力机理及应力分布情况，取得了一些有价值的结果，为今后在同类悬索桥上设置柔性中央扣时提供了有意义的参考。1工程背景该大桥为主跨1480m的双塔双跨钢桁加劲梁悬索桥，主缆分跨为460m+1480m+491m，主缆矢跨比为1／10，主缆横桥向间距为35.4m，吊索顺桥向间距为16.8m。主桥总体立面图如图1所示，主桥横断面布置图如图2所示。主梁为考虑板桁共同作用的板桁结合钢桁加劲梁。钢桁梁由主桁架、主横桁架和下平联和钢桥面系组成，主桁节点采用焊接整体节点板技术；主桁架的桁高为9m，标准节间长为16.8m，两片主桁架左右弦杆中心间距与主缆间距相同均为收稿日期：2013-01-24作者简介：曹永睿（1981-），男，河南濮阳人，工程师，主要从事桥梁结构设计研究．（caoyongrui@163）35.4m；主桁架为带竖腹杆的华伦式结构，由上弦杆、下弦杆、竖腹杆和斜腹杆组成；主横桁架采用单层桁架结构，由上横梁、下横梁、外侧斜腹杆、竖腹杆和内侧斜腹杆组成；下平联采用K形体系。钢桥面系采用正交异性桥面，由桥面板、U形加劲肋、纵向...