基于ANSYS 的厦漳跨海大桥主塔钢锚梁有限元分析

陈世教，薛志武，杜 波

(重庆大学 机械工程学院，重庆 400045)

基于ANSYS 的厦漳跨海大桥主塔钢锚梁有限元分析

陈世教，薛志武，杜 波

(重庆大学 机械工程学院，重庆 400045)

采用ANSYS建立钢锚梁有限元模型，对其结构进行安装后的多种工况静强度计算和模态分析，得到其固有频率等特性，研究了在脉动风载荷作用下钢锚梁的动力响应;对设计方案进行综合评价。

钢锚梁;有限元;结构静强度;模态分析;动力响应

厦漳跨海大桥起于厦门海沧区青礁，横跨九龙江入海口，止于浮宫后宅处。全长9.7 km，其中主桥长1290 m(主跨720 m)，是5跨连续的半漂浮斜拉桥，主塔高227 m;按双向6车道高速公路标准建设，设计时速100 km/h，路基宽33.5 m，桥宽33 m。主塔结构为钻石形，为有效解决斜拉索塔锚固区开裂问题，提高结构耐久性，采用钢牛腿，钢锚梁组合结构［1］。主塔设 23节钢锚梁，安装水平标高164.700 ～224.570 m。

钢锚梁系统材料采用Q345C。钢锚梁与钢牛腿间用M26高强螺栓连接。斜拉索设置在钢锚梁两端，钢牛腿与桥塔内壁采用剪力钉连接［2］。钢牛腿高度有 3.5，2.9，2.6 和2.3 m 四种规格。每节段钢锚梁通过钢牛腿N5钢板用M24高强螺栓连接。厦漳大桥主塔钢锚梁结构如图1。

在以往的研究中，通常只对斜拉索张拉以后的钢锚梁锚固区进行分析和探讨［3］。而对钢锚梁安装过程中的受力情况和特性的研究却是空白，笔者利用有限元软件ANSYS对厦漳大桥主塔钢锚梁安装工况进行静强度分析、模态分析和脉动风载荷作

用下的瞬态动力学分析，以评价其设计的合理性。

1 分析模型

1.1 有限元模型

选择GML2-GML4三个节段钢锚梁进行建模，高度为 3.5 m+3.5 m+2.9 m=9.9 m，安装位置为水平标高169.37～179.27 m。……