【摘 要】
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索夹是桥梁工程和建筑索结构中的索撑节点,是结构中关键的传力构件,索夹抗滑力不足将会导致索夹在主缆上产生滑移,或者引起结构的预应力损失,进而对结构性能产生不利影响。所以索
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索夹是桥梁工程和建筑索结构中的索撑节点,是结构中关键的传力构件,索夹抗滑力不足将会导致索夹在主缆上产生滑移,或者引起结构的预应力损失,进而对结构性能产生不利影响。所以索夹抗滑移问题贯穿于结构的设计、施工和正常使用等各个阶段,备受设计人员的关注。随着建筑索结构的发展和拉素材料的进步,Galfan拉索在全张力索结构等建筑索结构中得到了日益广泛的应用,与此同时,Galfan拉索的索夹抗滑移便成为一个不可回避的问题。 本文从构造组成和受力特点的角度,对现有的铸钢索夹类型进行了系统的介绍和总结,并选取其中两种典型索夹进行参数化研究。对索夹抗滑移的力学模型进行适当简化后,利用库伦摩擦定律对其工作机理进行分析,进而确定其主要影响参数。 为了对索夹抗滑移性能的影响参数进行初步的探索性研究,以绍兴山水馆弦支穹顶结构为工程背景,对其外环的Galfan拉索索夹进行设计与抗滑移试验,得到对称顶推加载的试验索夹在抗滑移过程中的滑动位移响应、高强螺栓预拉力的衰减规律、索夹的抗滑承载力及索夹孔道接触面的抗滑综合摩擦系数。 参照已有的索夹抗滑移相关试验,并对其进行改进与完善,设计、加工自平衡双层组装反力框架,以实现对拉索的张拉和对索夹的抗滑移顶推加载,并通过对试验构件的设计和试验工况的组合来实现对更多试验变量的对比研究。经过对试验数据的整理分析,获得高强螺栓预拉力随拉索分级张拉的关系曲线,进而确定螺栓预拉力的损失规律。对不同类型索夹在各试验工况下三次顶推加载的试验结果进行分析,得到其孔道内壁与索体接触面之间的综合摩擦系数,以作对比研究。 利用有限元软件ANSYS建立了试验索夹的计算分析模型,进行非线性接触有限元分析,并与试验结果相对比,分析结果表明有限元分析结果与试验结果基本相符,能够客观反映索夹的抗滑移受力性能。 最后对本文的研究内容和主要成果进行了总结,并指出了今后对Galfan拉索索夹抗滑移性能研究的方向。
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