高强度预应力钢绞线用锚板设计及试验研究

陈胜利 石龙 马林 李长乐

1.中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所，北京100081；2.高速铁路轨道技术国家重点实验室，北京100081；3.浙锚科技股份有限公司，杭州311400

20世纪70年代，我国预应力钢绞线强度等级主要是1 470 MPa级，90年代发展为1 860 MPa级，90年代末至今，1 960 MPa（2 000 MPa）级的钢绞线已研发成型［1］，并应用于公路桥梁领域。1 960 MPa级预应力钢绞线于2003年首次纳入国家标准GB/T 5224—2014《预应力混凝土用钢绞线》，并延续纳入2014年该标准的修订版中。目前，该级别钢绞线的生产制造工艺已较为成熟，并在上海嘉浏高速公路新浏河桥、厦门环岛路海军码头-演武路段桥梁、厦门纳潮江公路大桥、天津东南半环海河大桥等公路桥梁项目得到工程应用。我国铁路混凝土桥仍基本使用1 860 MPa级钢绞线及配套锚固体系，与1 860 MPa级钢绞线相比，2 000 MPa级钢绞线具有同样的预张拉力，钢绞线面积可节省6%左右，减少了预应力的钢材用量，具有可观的经济效益。研发高强度预应力锚固体系不仅可以补充完善我国高速铁路桥梁建造技术体系，满足高速铁路工程建设需求，还能推动铁路桥梁技术的发展，对我国高速铁路“走出去”战略具有积极推动作用。国内的锚固体系形式主要采用夹片式群锚，形成了OVM、XM、QM、AM型等系列的锚具［2-3］。目前对夹片式锚具的试验研究和数值模拟主要是基于强度为1 860 MPa及以下等级的钢绞线用配套锚具［4-6］，且不同标准和文献中对锚板强度的设计计算指标并不统一［7-9］。

本文采用有限元计算与试验验证的方法，研制铁路桥梁用2 000 MPa级高强度预应力钢绞线配套的19孔锚具，分析材料本构模型和锚板厚度对计算结果的影响，为同类锚固体系的研发与优化提供依据。……