500米级钢管混凝土拱桥建造创新技术-锚拉板式扣点

4.4.3.1　构造设计

每一拱肋吊装节段前端第二根竖腹杆与上弦管相交处（第一段例外）设置一组锚拉板式扣点，每组两个，每个有两个锚拉板，全桥共计44组。锚拉板采用厚度为26 mm 的Q345C钢板，与主弦管全熔透焊接，焊缝超声波检验等级为B级，质量等级为Ⅰ级，探伤为焊缝全长。锚拉板两端设环形加劲板，中部设三角形加劲板；加劲板焊缝形式为角焊缝，焊脚高度满足2t／3要求（t为较薄板厚）。锚拉板扣点角度依据扣索角度进行调整，各零部件相应调整。扣点布置时，充分考虑了与相对横撑管、焊缝的相对距离及影响。销轴直径取φ170 mm，材质为45＃钢，采用锻造工艺制造。南岸扣点布置如图4-50所示。

图4-50　南岸1＃～11＃扣点布置

4.4.3.2　容许承载力设计

结合文献［12］的方法计算各扣索索力，采用φ15.2-1 860 MPa低松弛预应力钢绞线，单根极限承载拉力260 kN，考虑扣索施工过程损伤、锈蚀、振动及工程特性，容许值取120 kN，安全储备系数2.17。第1～4节段，每段布置2束扣索；第5～11节段，每段布置4束扣索。每束扣索最大考虑12根钢绞线，单束容许承载力为1 440 kN。每节段锚拉板扣点容许承载力设计值见表4-44。

表4-44　扣点容许承载力设计值

4.4.3.3　结构计算(www.xing528.com)

取容许承载力最大的10＃扣点进行强度验算。采用有限元软件Abaqus对锚拉板扣点结构进行建模分析，扣索荷载取2 880 kN。计算结果表明，除销轴孔外，结构应力均小于130 MPa，满足安全要求。计算结果如图4-51所示。

图4-51　10＃扣点应力云图

图4-52　5＃扣点应力云图

取扣索相对弦管夹角最大的5＃扣点进行刚度复核计算，施加该扣点的容许荷载1 440 kN，锚拉板变形最大值为3 mm。计算结果如图4-52所示。

同理，采用Abaqus有限元软件对各种工况下扣点分配横梁、扣索连接销耳等进行受力分析，其应力均满足规范要求。