基于接触理论的大跨度混凝土桥梁球形支座锚固区应力分析

发布时间：2019-01-09 09:24

【摘要】：支座是桥梁结构的重要承重及传力构件,因此支座各构件的应力状态关系到整个桥梁结构的安全。为分析大跨度桥梁球形支座锚固区的受力情况,采用有限元分析软件ANSYS对支座高强螺栓、锚碇钢棒及周边混凝土进行空间实体仿真分析。有限元模型选用8节点实体单元Solid45进行建模,分别采用节点耦合法与接触单元法模拟各构件之间的约束关系。有限元分析结果表明:接触单元法能够更为准确的模拟各构件之间的约束关系,所得到的应力计算结果更为合理;球形支座在设计荷载作用下,锚固区高强螺栓及钢棒的应力水平均在容许范围之内;锚固区周边混凝土承受较大的主压应力与主拉应力,其中最大主压应力数值在容许范围之内,主拉应力数值高于容许应力,存在潜在开裂危险,应增加该区域配筋率以提高构件极限抗拉强度。文中详细分析了球形支座锚固区各构件的应力情况,对今后该区域的应力计算及桥梁设计具有一定的参考价值。
[Abstract]:Bearing is an important load-bearing and force-transfer component of bridge structure, so the stress state of each member of the support is related to the safety of the whole bridge structure. In order to analyze the stress of the spherical bearing Anchorage zone of the long-span bridge, the finite element analysis software ANSYS was used to simulate the bearing high-strength bolt, Anchorage steel bar and surrounding concrete. The finite element model is modeled with 8-node solid element Solid45, and the constraint relationship between each component is simulated by the nodal coupling method and the contact element method respectively. The results of finite element analysis show that the contact element method can more accurately simulate the constraint relationship between the components, and the results of stress calculation are more reasonable. Under the action of design load, the stress level of high strength bolt and steel bar in Anchorage zone is within the allowable range. The concrete around the Anchorage zone is subjected to large principal compressive stress and main tensile stress, in which the maximum principal compressive stress is within the allowable range, and the principal tensile stress is higher than the allowable stress, so there is a potential risk of cracking. The reinforcement ratio in this area should be increased to increase the ultimate tensile strength of the member. In this paper, the stress of the members in the spherical support Anchorage zone is analyzed in detail, which has some reference value for the stress calculation and the bridge design in the future.
【作者单位】：江苏交科集团股份有限公司;
【分类号】：U443.36

【参考文献】

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