簡(jiǎn)介： 無(wú)中間橫梁的預應力混凝上空心橋塔構造簡(jiǎn)單、施工方便、節省工程量。但拉索錨固區通過(guò)雙向預應力平衡強大的拉索水平分力，受力十分復雜。為研究索塔錨固區的受力特點(diǎn)，對蕪湖長(cháng)江大橋進(jìn)行了足尺模型試驗，并結合有限元分析，指出了索塔錨固區的應力分布特點(diǎn)，其結果對于類(lèi)似結構的設計具有重要的參考價(jià)值。

　　關(guān)鍵字：預應力混凝上結構 橋塔 錨固區

　　1 前 言

　　蕪湖長(cháng)江大橋為公鐵兩用矮塔斜拉橋，其主塔拉索錨固區為預應力混凝土箱形結構。單箱單室截面。由于未設中間橫梁，在預應力及強大的拉索索力作用下，錨固區的應力分布及其傳遞十分復雜。為研究主塔錨固區的應力分布規律，為設計提供依據，對蕪湖長(cháng)江大橋主塔錨因區進(jìn)行了足尺模型試驗。模型平面尺寸與實(shí)際結構完全相同。在高度方向截取—一個(gè)索距（1．2m），其制作工藝按實(shí)橋的工藝要求進(jìn)行。

　　模型試驗不僅測試了混凝土表面的應力分布，而且在混凝土內部布置了測點(diǎn)，測試了混凝土內部的正應力和剪應力。由于結構的對稱(chēng)性，僅取模型的1／4進(jìn)行描述。并用虛線(xiàn)將其劃分成A、B、C三個(gè)區域，順橋向為x 方向，橫橋向為y方向。

　　2 模型的應力分布

　　2．2 σx的分布

　　實(shí)測的σx在模型上表面的分布為：A區為塔的側壁，表現為明顯的拉彎組合應力特點(diǎn)，內角點(diǎn)處的應力梯度很大，相對A側壁區而言，錨固壁上B區的2向正應力常常受到忽視。試驗結果表明：錨固壁從內側到外側，σx逐漸以拉應力變?yōu)閴簯�力，拉索索孔范圍內的應力較為均勻，外側壁應力很小，在塔角C區域，最大拉應力沿斜向分布。

　　2．2 σy的分布

　　實(shí)測的σy在模型上表面的分布，表現為明顯的彎曲應力特征。在錨固壁B區外側，拉應力數值十分巨大，最大值達21．06MPa.設計者在該區域布置了36根Φ32預應力粗鋼筋，形成強大的預應力是非常必要的。

　　2．3 剪應力τxy的分布

　　實(shí)測結果與理論計算均表明拉索的水平分力通過(guò)平行于拉索的豎直面傳向側壁，在該豎直面內，τxy及τyz均很小，而τxy則很大。由于τyz的分布十分復雜，用有限的實(shí)測值很難描述其分布規律，因此進(jìn)行了詳細的計算，并將實(shí)測值與理論值進(jìn)行對比分析，進(jìn)而描述剪應力τxy的分布特點(diǎn)。

　　由此可以描述剪應力τxy的分布特點(diǎn)如下。剪應力τxy從錨下開(kāi)始成喇叭狀沿斜向向角點(diǎn)方向傳遞，最大值傳至內梗肋后，喇叭口逐漸收攏。離拉索錨固區較遠的截面，剪應力分布較均勻。因此�？梢哉J為，在索塔錨固區，剪應力成復雜的空間分布，在不同的高度上、最大剪應力出現的平面位置并不一樣。設計工程師應該充分考慮剪應力的這種特殊分布形態(tài)。

　　2．4 最大主拉應力

　　模型混凝土表面的主拉應力分布，其最大值出現在錨固壁中線(xiàn)外側及側壁靠?jì)裙＠咛�，在錨固壁外側，σ1與σy的分布十分相似；在側壁上，σy則與σx分布相似，且數值相差不大，由此說(shuō)明。只要有效地控制σx及σy就能有效地控制主拉應力。

　　3 模型與原型的比較

　　用有限元方法對模型和原型沿索孔方向的應力分布進(jìn)行了詳細分析。在相同的坐標系下，二者沿索孔方向的應力分布規律一致。在相同的荷載作用下，原型應力略小于模型應力。

　　4 結 語(yǔ)

　　通過(guò)以上分析可知：無(wú)中間橫梁的預應力混凝土空心橋塔拉索錨固區的剪應力呈空間形態(tài)分布，其最大主拉應力的控制點(diǎn)在錨固壁中線(xiàn)外側及側壁靠梗肋處。模型試驗能夠真實(shí)反映原型的受力特點(diǎn)，其試驗結果對于類(lèi)似結構的設計具有重要的參考價(jià)值。