基于数值仿真的悬索桥锚碇温度敏感性及开裂成因分析

摘要：

为了解决悬索桥锚碇在运营期间的开裂问题,针对一座运营10余年、大跨径悬索桥混凝土锚碇逐年增长的裂缝,从索力、环境、材料、施工等多方面因素全面开展了分析.采用大型空间有限元软件建立了锚碇精细化数值模型,模型能够模拟主缆索股力传递给锚体混凝土的真实受力状态.充分考虑桥址环境特点,考虑6种温度工况对锚碇进行了温度敏感性仿真分析,分析了不同温度工况下锚碇结构的应力分布.结果表明:锚碇开裂与锚杆力作用相关性不大;在工况2下整体升温20℃,锚碇侧墙主拉应力达到容许应力1.5倍;工况6下锚碇表面混凝土由40℃骤降为20℃,锚碇侧墙主拉应力达到容许应力的2.4倍;在内外约束双重作用下,冷击效应导致锚碇混凝土表面温度骤降产生"内约束裂缝",整体升温导致锚碇混凝土膨胀产生"外约束裂缝",这两种类型裂缝一般为深层裂缝和增长裂缝,该锚碇侧墙竖向裂缝最大深度达到6 cm;环境和施工因素是造成横向施工开裂的主要原因.最终采用外包带防裂钢筋网的高性能混凝土对锚碇进行了加固,后续观测效果良好.

关键词：桥梁工程、温度敏感性、精细化数值模型、悬索桥锚碇、冷击效应、约束裂缝、大体积混凝土

所属期刊栏目：39

分类号：U447(桥涵工程)

资助基金：国家自然科学基金51008145

在线出版日期：2022-11-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：62-69