深中通道沉管临时锚拉系统横向偏位模型试验

作     者：闫磊 韩恒 贺拴海 徐国平 邓斌 闫金宁 辛世豪 YAN Lei;HAN Heng;HE Shuan-hai;XU Guo-ping;DENG Bin;YAN Jin-ning;XIN Shi-hao

作者机构：长安大学公路学院陕西西安710064 长安大学旧桥检测与加固技术交通运输行业重点实验室陕西西安710064 中交公路规划设计院有限公司北京100088 

基　　金：国家重点研发计划(2021YFB1600300) 广东省重点领域研发计划项目(2019B111105002) 陕西省交通运输厅科研项目(21-63K) 

出 版 物：《交通运输工程学报》 (Journal of Traffic and Transportation Engineering)

年 卷 期：2023年第23卷第5期

页      码：129-142页

摘      要：为探明深中通道沉管对接施工时锚拉系统的横向偏位限值,利用数值模拟和模型试验相结合的方法研究了锚拉系统的变位能力,建立了锚拉系统的有限元模型,基于有限元分析结果确定了足尺模型试验的加载分级标准;基于锚拉系统的实际受力状态确定了拉杆轴向荷载等级,试验模拟了水平及竖向各5 cm的初始安装偏差,分4个工况对结构进行了加载并测试了应力与偏位。研究结果表明:在给定拉杆轴向荷载下,随着横向偏位的增加,锚拉系统的安全储备均逐渐减小;单根拉杆在轴向试验荷载1 000 kN作用下,横向偏位为5 cm时,结构处于弹性工作状态,锚板和肋板最大Mises应力分别达到190.8和179.3 MPa,距其设计强度295和280 MPa分别具有35.3%和36.0%的安全储备;在1.2和1.5倍轴向试验荷载下,施加横向偏位至5 cm时,锚拉系统仍处于弹性工作状态,锚板和肋板最大Mises应力分别从221.1和196.8 MPa升至286.8和260.5 MPa,设计安全储备平均值由27.4%降至5.0%,拉杆最大应力从473.8 MPa升至623.7 MPa,屈服安全储备由43.3%降至25.3%;极限侧推试验中,在1.5倍轴向试验荷载下,当横向偏位为6 cm时,锚板达到设计强度,继续增大至12.8 cm时,锚板率先屈服,认为该锚拉系统已失效,此时拉杆应力为704.8 MPa,屈服安全储备为15.6%,故建议沉管水下对接施工的横向偏位控制值为6 cm。

主 题 词：桥梁工程 沉管 锚拉系统 模型试验 数值分析 横向偏位 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.19818/j.cnki.1671-1637.2023.05.008

馆 藏 号：203124333...