科技成果项目名称 杭州湾跨海大桥通航孔桥索塔锚固区节段模型试验研究
组织鉴定单位 杭州湾大桥工程指挥部 鉴定时间 2004年6月8日
成果主要完成单位 杭州湾大桥工程指挥部、中铁大桥局集团武汉桥梁科学研究院有限公司

主要研究内容

杭州湾跨海大桥南、北航道桥均为钢箱梁斜拉桥，索塔锚固区均采用整体钢锚箱结构。由于索塔锚固区受力复杂，为保证结构经济合理、安全可靠，故进行索塔锚固区钢锚箱节段足尺模型试验研究，以验证钢锚箱受力、变形性能和与混凝土塔柱连接的传力情况。
技术目标：针对索塔设计方案，建立南北航道桥索塔整体分析模型，分析计算索塔钢-混结构的应力分布，指导或验证剪力钉和钢-混结合结构设计。通过北航道桥索塔锚固区节段模型试验和有限元分析，研究索塔锚固区的工作性能，对钢锚箱的安全性、合理性进行评估。根据试验和计算分析结果对索塔斜拉索锚固区构造设计和施工工艺、施工流程等提出合理的改进措施和建议。
技术内容：(一) 仿真分析：（1）北航道桥索塔锚固区第十三节钢锚箱节段计算；（2）南、北航道桥索塔整体分析计算；（3）分析钢锚箱和索塔锚固区的刚度和稳定性；（4）分析钢锚箱与接触混凝土受力情况；（二）1：1节段模型试验：（1）测定大吨位预应力钢束小弯曲半径塑料波纹管管道摩阻系数，预应力钢束伸长值、预应力钢束永存应力及沿程分布规律；（2）测定各工况下各控制断面钢锚箱锚固区应力分布和应变分布情况；（3）测定预应力钢束张拉后，施加控制索力及破坏荷载等工况下各控制断面混凝土的应力、应变，并测定剪力钉、剪力键与混凝土间的粘结力，得出钢锚箱与混凝土之间的荷载传力机理；（4）了解结构开裂荷载、破坏荷载及裂缝分布情况；（5）各工况试验结果与理论分析结果比较；（6）确定预应力钢束管道的真空吸浆工艺。


主要鉴定意见

1、采用有限单元法对单节段、多节段模型进行理论分析，构模合同，计算结果可信。
2、节段模型制作规范，采用的试验方法和手段正确，试验数据充分，试验结果可靠，反映了实际结构的受力状态，对索塔设计的安全性和可靠性进行了验证。