ANSYS影响钢锚板式钢-混组合索塔锚固体系受力性能的参数分析(3)

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由于斜拉桥的桥上荷载主要通过斜拉索来传递，拉索与索塔的锚固部位成为了整座桥极为重要的一个部位。这个部位称为索塔锚固体系。斜拉桥索塔锚固区将拉索的集中应力转化为相对安全的分布荷载，使索塔能够安全正常地接受桥荷载。由于局部的拉力、预应力、剪力键的存在的影响，其受力状态十分地复杂。

1.2.1 发展早期的索塔锚固形式

由于早期桥梁的建造技术的限制，人们仅能做出中小跨径的斜拉桥。因此桥梁的自重荷载往往比较小，设计桥时也普遍偏向于少量的钢索数目。这种形式的拉索分配导致每一根钢索的索力较大，进而导致在锚固区域的应力很大，需要大型的鞍座对集中的索力分散化。然而大型的鞍座需要承受巨大的荷载，这对它的设计要求、材料要求极高。施工成本、维护成本也由此变得很高。这种稀索型的斜拉桥的弊端导致其逐渐遭到淘汰。

1.2.2发展后期的索塔锚固形式

在斜拉桥技术的飞速发展下，我们将应力集中的索塔锚固形式逐渐地转变为应力分散形式的密索锚固体系。密索锚固体系早期阶段的发展，索塔的材料主要采用钢材，锚固区仍采用钢结构的焊接、锚接、铸造钢构件等方法进行连接。主要的锚固构件也分布得比较集中。这导致在设计时，因整个结构小且整体索力小而会使用的鞍座式索塔锚固结——索塔锚固区域拉索分散且塔柱的截面积小、不易于大量地锚固钢拉索的支承板式斜拉桥锚固体系。

技术进步的脚步永不停息，在混凝土的工艺逐步进步的同时，人们还发现了一种新的结构形式——钢筋混凝土结构体系。由于钢筋混凝土结构的工艺简单、受力性能良好而造价低、后期养护方便等突出的优点，钢筋混凝土索塔锚固结构逐渐被采用。在预应力钢筋混凝土技术的同步发展下，预应力钢筋混凝土结构也因其优良的设计，使得混凝土抗挠能力极大提高，进而提高了索塔以及其桥体的承载能力。在此之后，结合钢结构与钢筋混凝土结构的刚-钢筋混凝土结构逐步被采用。由于两种结构各自有其优点，在剪力键的作用下又能很好的协同工作，这种混合型的结构在实际的工程中表现出出色的受力性能，成为目前研究的重要方向。

1.2.3目前主要的混凝土索塔锚固结构体系

（1）环向预应力式

环向预应力型索塔锚固体系设计的基本思想是以改变索塔锚固区混凝土的几何形状，使其成为环状箱型梁的结构，然后环状结构、横向结构的混凝土内壁布上U状或井字形的钢筋，让斜拉索通过索塔混凝土塔壁内的索塔锚固区，然后将其另一侧锚固在横桥方向上的斜块上。该设计的目的是斜拉索水平分力在索塔区的自平衡，而无需索塔结构额外提供水平向的拉力。由于预应力钢筋混凝土锚固结构体系的结构简单、所需钢材数量少、造价低廉、施工工艺简单，并且受力性能优秀。常用于跨径在500m以内的斜拉桥工程当中。并且在大型的斜拉桥中也有所使用。如查尔斯顿桥和苏伊士运河桥等桥。文献综述

（2）交叉锚固式

交叉锚固这种方式大量用于截面为实心的索塔塔柱。这种结构的主要思想是在索塔锚固区域内预埋钢管，钢索穿过钢管之后，再使用牛腿或者锯齿形凹槽对其进行锚固。这种锚固形式广泛并且大量用于实心矩形索塔以及H型索塔当中。在各种锚固体系结构里面，这种结构的优点为张拉、锚固的施工工艺都非常地简单方便。然而由于混凝土自身的抗压强度限制，这种锚固结构形式一般只适用于跨度小的斜拉桥中。如美国的达姆岬桥、广东九江大桥等。