索的损伤对斜拉桥动力特性的影响分析

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索辅梁桥斜拉索破损对其余斜拉索索力的影响分析

索辅梁桥斜拉索破损对其余斜拉索索力的影响分析
赵亮;王凤彪
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2018(044)004
【摘要】依托临沂市费县自由路洪沟河大桥[1](独塔中间双索面斜拉桥[2]),利用Midas有限元软件[3]进行整体建模分析,分析斜拉索破损时其余斜拉索索力值的变化,为以后的斜拉桥拉索破损提供经验借鉴.
【总页数】3页(P173-175)
【作者】赵亮;王凤彪
【作者单位】山东交通学院,山东济南250357;山东交通学院,山东济南250357【正文语种】中文
【中图分类】U448.27
【相关文献】
1.单索面矮塔斜拉桥主梁无索区长度变化影响分析 [J], 徐超
2.斜拉索刚度对索辅梁桥结构效应影响分析 [J], 程宇鹏
3.铁路双线钢桁梁斜拉桥斜拉索挂索施工技术研究 [J], 苏立华;周金滢
4.混合梁斜拉桥合理索力及施工索力计算分析 [J], 杨炎炎;王安东
5.混合梁斜拉桥合理索力及施工索力计算分析 [J], 杨炎炎;王安东
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浅析斜拉桥中斜拉索病害的构成

浅析斜拉桥中斜拉索病害的构成[摘要]斜拉桥虽具有跨越能力大、结构型式简洁、受力明确、空气动力稳定性好、结构轻巧美观等优点，但拉索腐蚀退化和疲劳抗力衰减已经成为影响桥梁结构使用寿命、严重威胁桥梁结构服役安全的最主要因素之一。

将斜拉桥中斜拉索的病害进行治理，对避免重大安全事故的发生及减少全寿命周期内桥梁的总成本具有重要的科学意义和工程意义。

[关键词] 斜拉索; 病害;构成[Abstract]: Cable-stayed bridge has large spanning capacity, simple structure type, the force is clear, aerodynamic stability, lightweight structure, aesthetic advantages, but the cable corrosion degradation and attenuation of fatigue resistance has become one of the most important factor for a bridge structure service life, a serious threat to the bridge structure serving the safety. Cable-stayed bridge in the diseases control, to avoid the occurrence of major accidents and to reduce the bridge across the life cycle cost has important scientific significance and engineering significance.[Key words: cable-stayed; disease; constitute斜拉桥是一种由索、塔、梁三种基本结构组成的复杂结构体系，具有自重轻，跨越能力强，施工便捷，墩台少，防洪、通航性能好;刚度大、伸缩缝少，行车平顺舒适;抗风能力强;造型美观、雄伟、挺拔等优点，是跨越大江大河的首选桥型之一，迄今为止，我国己建成各类斜拉桥一百余座。

斜拉索损伤对在役斜拉桥体系可靠度的影响

第51卷第1期2020年1月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University(Science and Technology)V ol.51No.1Jan.2020斜拉索损伤对在役斜拉桥体系可靠度的影响颜东煌1，郭鑫1,2(1.长沙理工大学土木工程学院，湖南长沙，410114；2.长沙理工大学长沙理工大公路工程试验检测中心，湖南长沙，410007)摘要：为了研究拉索腐蚀与疲劳损伤对在役斜拉桥服役安全的影响，分析平行钢丝拉索斜拉桥的时变体系可靠度。

采用串-并联模型研究平行钢丝索强度概率受拉索长度和数量的影响，对比拉索断裂产生的静力与动力效应，并基于更新响应面方法捕捉拉索断裂产生的非线性效应。

基于钢丝的疲劳试验结果评估某双塔混凝土斜拉桥的时变体系可靠度。

研究结果表明：腐蚀和未腐蚀拉索20a的抗拉强度均值分别下降32%和13%，基于串-并联模型可捕捉钢丝长度和数量效应对拉索强度概率分布均值和标准差的影响；单根拉索断裂可导致相邻拉索索力静力效应增加7%，而动力效应达到11%；基于更新响应面方法采用20个均匀设计样本点即可捕捉到该非线性效应；在“疲劳”和“腐蚀−疲劳”这2种损伤作用下，该斜拉桥在第20年的结构体系可靠指标由4.62分别下降至4.42和和2.46，表明腐蚀效应对斜拉桥运营期体系可靠度影响显著。

关键词：斜拉桥；斜拉索；体系可靠度；腐蚀；损伤中图分类号：U441+.4；U448.25文献标志码：A文章编号：1672-7207（2020）01-0213-08Influence of damage of stay cables on system reliability ofin-service cable-stayed bridgesYAN Donghuang1,GUO Xin1,2(1.School of Civil Engineering,Changsha University of Science&Technology,Changsha410114,China;2.Institute of Highway Detection,Changsha University of Science&Technology,Changsha410007,China)Abstract:In order to study the influence of cable corrosion and fatigue damage on the service safety of in-service cable-stayed bridges,the reliability index of time-varying system of parallel steel cable cable-stayed bridges was analyzed.The series-parallel model was used to study the influence of the characteristic parameters of the parallel cable strength probability on the length and quantity of the cable.The static and dynamic effects generated by the cable break were compared,and the non-resistance response surface method was used to capture the nonlinear of the cable break.Based on the fatigue test results of steel wire,the reliability of time-varying system of a double-tower concrete cable-stayed bridge was evaluated.The results show that the average tensile strength of corrosion DOI:10.11817/j.issn.1672-7207.2020.01.024收稿日期：2019−03−05；修回日期：2019−05−22基金项目(Foundation item)：国家重点基础研究发展规划(973计划)项目(2015CB057701)；国家自然科学基金资助项目(51678068)(Project(2015CB057701)supported by the National Basic Research Development Program(973Program)of China;Project(51678068)supported by the National Natural Science Foundation of China)通信作者：郭鑫，博士研究生，从事桥梁结构可靠度评估与安全控制研究；E-mail:****************第51卷中南大学学报(自然科学版)and uncorroded cables decreases by32%and13%after20a,respectively.Based on the series-parallel model,the length and quantity effects of the steel wire can be captured for the mean and standard deviation of the cable strength probability distribution.Single cable breaks can cause the static force effect of adjacent cables to increaseby7%,while the dynamic effect reaches11%.This nonlinear effect can be captured by using20uniform design sample points based on the updated response surface method.With the two damages of fatigue and corrosion-fatigue,the reliability index of the cable-stayed bridge in the20th year decreases from4.62to4.42and2.46, respectively.This phenomenon indicates the significant effect of corrosion on the reliability of the cable-stayed bridge during the operation period.Key words:cable-stayed bridge;stay cable;system reliability;corrosion;damage斜拉桥具有跨越能力大、经济性能好、外观优美等优点，是中大跨度桥梁的首选桥型。

火致拉索损伤对斜拉桥结构性能影响分析

用，使拉索高强钢丝束物理力学性能发生变化［３】，当温度较高时，在高强应力作用下部分钢丝将发生断裂。
如何评价火致拉索损伤后桥梁结构性能变化，为事故采取有效合理、经济的应对处置措施是桥梁工程界亟需解决问题。
１１０．８ｍ，北塔高度１０６．１ｍ。边梁肋、横梁、小纵梁为工
字钢，并与混凝土桥面板组合形成组合截面。斜拉索采用半平行热挤聚乙烯拉索，拉索采用同心同向扭绞２ｏ一４。的低松弛预应力镀锌高强钢丝。外包ＰＥ
０ｆｆｉｒｅｗｉｒｅｃｂｌａｅ，ｔｈｅｂｉｒｄｇｅｉｆｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｉｓｂｕｉｌｔｔｏｓｉｍｕｌａｔｅ，ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃｌａｐｏｐｒｅ￣ｅｓｏｆｈｅｔ
ＺＨＡＮＧＫｅ — ｘｉｎ，ＳＵＮＱｕｎ— ａｓｈｅｎｇ（ＮｏｒｔｈｅａｓｔＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００４０，Ｃｈｉｎａ）
生命线。桥梁施工与运营阶段，由于各种原因导致斜拉索过火事故口】，当桥上发生火灾时，由于高温作
设计为４４ｍ（过渡跨）＋１３６ｍ（边跨）＋３３６ｍ（主跨）＋
１３６ｍ（边跨）＋４４ｍ（过渡跨）。门式索塔，南塔高度

断索导致的斜拉桥结构易损性分析

在性，以作为结构健康监测中监测内容选取以及传感器布设从结构几何构成角度作了拓扑易损性的研究．国可
易损性定义为结构在突发事件中容易受到伤害或者损伤的程度．柳承茂［对桁架结构的结构易损性进行７］文献标识码：Ａ了定量的分析研究，在结构拓扑分析和失效场景两个方面进行了探讨．ｕＧ等［９了结构易损性分析在Ｙ８］－做结构健康监测中应用的研究．虽然在结构不成比例倒塌研究方面取得了大量的研究成果，但是由于结构损伤与成因之间的关系受到结构体系自身材料以及拓扑构成的影响，且不同荷载作用下又有不同的表现形式，使不成比例破坏的量化研究的难度加大，目前仍然处于探索阶段，有形成比较统一的理论体系．还没些国家的结构规范给出了对提高结构鲁棒性的定性要求［这些规定都缺乏定量分析基础，１，没
ｖｌｅａｉｔｎｌｓｓｍｅｈｄｗｉｔｅｄｍａｅｃｎｅｕｎｅｕｎｒｂｌｙａａｙｉｔｏｔｈａｇｏｓｑｅｃｉｈａｄｔｅｅａｉｅｍａｎｔｄｆｔｅａｇｃｎｒｏｏｈｅｎｈｒｌｔｇｉｅｏｄｍａｅｓｅａｉｓｔｔｖｕｈｓｒｃｕａｙｔｍｓｗｏｐｒｍｅｅｓｔｕｔｒｌｓｓｅａｔａａｔｒ．Ｔｈｒｐｓｄｍｅｈｄｅｐｏｏｔｏｅｗａａｐｉｄｔｔｅｓｕｙｏｔｅｃｂｅｓａｅｂｉｇｓｐｌｏｈｔｄｆｈａｌ — ｔｙｄｅｒｄｅｖｌｅａｉｔｏｃｂｅｆｉｒｃｎｒｏｙｔｋｎｅｍｉｉｍｕｎｒｂｌｙｔｌａｌｅｓｅａｉｓｂｉｇｔｎｍｕｉａｕａｈｓａｉｔａｔｒａｄｔｘｍｕｓｒｓａｅｙｆｃｏｆｔｔｂｌｙｆｃｏｎｈｍａｉｍｔｅｓｓｆｔａｔｒｏｈｉｅｅｍａｎｇｒｅｓｔｅｓｕｔｒｌｐｒｏｍａｃａｕｅｎｓＡｉｉｄｒａｔｃｕａｈｒｅｆｒｎｅｍｅｓｒｍｅｔ．ｃｓｔｄｓｍａｅｏｅｃｂｅｓａｅｒｄｅｔｌｓｒｔａｅｓｕｙｗａｄｆｔｈａｌ — ｔｙｄｂｉｇｏｉｕｔａｅｌ

斜拉桥斜拉索的主要病害及成因分析

最新【精品】范文参考文献专业论文斜拉桥斜拉索的主要病害及成因分析斜拉桥斜拉索的主要病害及成因分析摘要：我国的斜拉桥起步较晚，1975年建成的跨径76m的四川云阳桥是国内第一座斜拉桥，80年代中后期是我国斜拉桥开展的鼎盛时期，至今为止建成或正在施工的斜拉桥共有100余座，其中跨径大于200m的有52座。

跨度超过400m的斜拉桥已达20座，居世界首位。

由于斜拉桥的成桥使用条件比拟复杂且防护技术也不完善，因此，在斜拉桥运营假设干年之后，桥体不可防止地会出现许多病害。

拉索是斜拉桥的主要受力构件，对斜拉结构桥梁的结构平安和实用寿命具有直接的重要影响。

然而，斜拉索从出现时起，就不可防止地受到腐蚀退化、振动疲劳衰减等各种不利因素的作用。

关键词：斜拉索；防护系统；主要病害；成因分析中图分类号：U448文献标识码：A拉索病害及成因分析在斜拉桥设计、施工和使用过程中，尽管对斜拉索采取了各种防腐、减隔振措施，但由于方法、工艺、材料等不合理，使得斜拉索病害已成为制约斜拉桥使用寿命的关键性因素。

因此，分析斜拉索病害原因，在设计、施工和使用斜拉桥时给予足够的重视，并采取各种有效措施延长拉索的使用寿命。

拉索腐蚀腐蚀是物质与介质作用而引起的变质或破坏。

由于腐蚀过程是自发的，所以在斜拉桥整个寿命期内，拉索的腐蚀破坏将会始终存在。

①拉索腐蚀部位拉索钢丝腐蚀程度根本上取决于橡胶护套的破损程度，因为这是雨水或露水顺钢索流入或渗入护套内产生的结果，所以钢丝腐蚀有两个明显特点：腐蚀程度大体遵循“上轻下重〞规律，即处于较高位置的钢丝腐蚀较轻，处于较低位置的钢丝腐蚀较重；腐蚀较严重的部位，往往是靠近护套破损的部位以及破损处以下的一段部位。

②拉索腐蚀成因拉索遭受腐蚀的原因，主要是因为防护系统老化而出现大量的微孔、裂纹或裂缝，从而不能有效地隔绝空气、水汽、水和腐蚀介质。

这些物质进入护套后，容易在钢丝外表形成水膜，使钢丝发生电化学腐蚀，水膜中溶解的腐蚀介质，如S02和橡胶挥发物，对锌层腐蚀还有明显加速作用。

斜拉桥索力影响参数分析

Value Engineering———————————————————————作者简介:莫永春（1978-），男，安徽庐江人，本科，高级工程师，研究方向为施工与企业管理。

0引言近年来，我国基础设施建设得到了飞速发展，斜拉桥由于其卓越的跨越能力和良好的受力性能在交通运输中扮演了十分重要的角色。

斜拉桥主要由主塔、主梁、斜拉索组成，主梁直接承受自重及汽车荷载等外荷载，然后再通过斜拉索将荷载传递给主塔，主梁基本呈现为压弯受力状态[1-3]。

主塔除受自重引起的轴力外，还需承受由斜拉索传递的轴力及水平分力，因此索塔属于压弯构件[4，5]。

目前针对斜拉索索力影响因素方面的研究较少，因此本文为研究斜拉桥索力影响参数对斜拉索索力的影响规律，以某大跨度斜拉桥为工程背景，分别选取斜拉桥的主梁刚度、桥塔刚度、斜拉索刚度以及斜拉索损伤情况等四个影响参数，采用有限元软件建立三维空间有限元模型，分析在不同索力影响参数下斜拉索索力的变化规律。

1工程概况某大桥主桥为70+150+70m 双塔双索面预应力混凝土斜拉桥，采用150m 主跨跨越深水区域，采用70m 边跨跨越两岸大堤，总长290m 。

塔柱采用双柱式，柱尺寸顺桥向4.5m 长，横桥向2.5m 宽，壁厚顺桥向1.25m ，横桥向0.65m ，两主塔均采用塔、梁固结体系，主墩顶设支座。

桥型布置图如图1所示。

2斜拉桥刚度参数对索力影响分析2.1主梁刚度参数选取斜拉桥主梁的刚度分别为原刚度的0.5、1.0、1.5、2.0以及2.5倍五种不同主梁刚度，原主梁刚度记作E 1，提取不同主梁刚度模型计算后的斜拉索索力数据，如图2所示。

由图2可以看出，主梁刚度的改变对于全桥的斜拉索的索力影响都很大，其中边跨编号SC12~SC01斜拉索索力和中跨编号MC01~MC06斜拉索索力随着主梁刚度的增大呈现出逐渐增大的变化规律，最大增大幅度为14.5%；但在中跨跨中编号MC07~MC07’斜拉索索力反而随着主梁刚度的增加呈现减小的变化规律，最小减小幅度为14.33%。

斜拉桥拉索常见病害成因分析

斜拉桥拉索常见病害成因分析斜拉桥拉索常见病害成因分析摘要：在国内，斜拉桥以其跨越能力和独特的美观效果在近二十年内得到长足的发展和广泛的应用。

然而，由于斜拉桥结构体系的复杂性、材料本身的缺陷，施工技术、方法、质量问题，环境腐蚀，车辆超载及运营期养护管理不到位等因素，建成的斜拉桥的拉索出现了不同程度的病害。

本文归纳总结斜拉桥拉索的主要病害，并对病害的产生原因进行分析。

关键词：斜拉索病害成因分析1 引言斜拉索是斜拉桥的主要承重结构之一，其安全性直接影响到斜拉桥的安全。

然而由于拉索材料和技术上的问题，斜拉桥的耐久性没有得到应有的保证，这使得桥梁养护管理者不得不面对着大量的斜拉桥换索问题。

本文归纳总结了已有的斜拉索病害现象及其产生的原因。

2 拉索病害及原因分析斜拉桥的桥跨结构的重量和桥上承担的活荷载的绝大部分都是通过斜拉索传递到索塔上的。

无论是什么类型的斜拉桥均要求其斜拉索具备良好的抗疲劳性能、耐久性、抗腐蚀性和安全性。

斜拉索因其材料为钢材，故具有易腐蚀的特点。

此外，斜拉索在车辆荷载的反复作用下会产生疲劳，而风荷载引起的抖振、颤振以及因雨水顺索流动而形成的雨振等振动现象加大了斜拉索疲劳作用的影响，同时也破坏了斜拉索的防护体系，加速了斜拉索的锈蚀进程。

在对国内外多座斜拉桥拉索的病害资料进行收集、分析的基础上，对目前普遍使用的斜拉索进行分析，将其主要病害分为以下几类：2.1 拉索护套损伤在各种防护体系类型的斜拉索病害中几乎都出现了护套开裂问题。

常用的PE防护层损伤表现为横向开裂、纵向开裂、刮痕、断开、起皱，脱层、凹坑、翘皮等，拉索PE护套损伤原因主要有以下几点：（1）PE护套长期暴露在空气中，经受着紫外线的照射、雨水冲淋、有害气体的腐蚀和拉伸应力的作用。

其中，拉伸应力作用使得PE 防腐层的分子间产生间隙，紫外线的照射或有害溶剂渗透到间隙中会导致分子间的凝聚力降低，引起分子移动，其宏观表现为PE防护材料的老化和龟裂。

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斜拉桥由于具有跨越能力强、造价经济、型优造
实验，拟正弦激励、模车辆激励和地震激励等各种激励，究了在斜拉索的局部参数振动作用下斜拉桥研的动力响应特性；文献［］于ＡＮＳ４基ＹＳ建立了三维
有限元模型，主要分析了斜拉桥的自振频率和振型
］
很多问题也随之而来。因此，了要了解其静力特除性以外，还有必要弄清楚其动力特性。斜拉桥自身的动力特性主要包括自振频率和振型。
近些年来，国内外学者一直在对斜拉桥的动力
ｌ］Ｊ竺
变化对斜拉桥动力特性的影响；［］文献６以福建省漳
各墩台轴线方位角是求解平面坐标的关键，际工实程中可利用ＣＩ系列程序或软件输入桩号、ＡＳＯ斜
交角及斜边距平面坐标，方便求解。
参考文献：
［］钟孝顺，１聂让．测量学［．京：民交通出版社，Ｍ］北人
４结语
贺国宏．隧控制测量［．桥Ｍ］北京：民交通出版社，人
ｌ９９９．
对于弯桥直做平行式布置墩台平面坐标计算，
特别是平行带斜交的墩台轴线坐标计算，根本是其
明确基本概念：因各墩台平行，轴线方位角是相等其
的，各墩台轴线与路中线斜交角是变化的，但不能简单地认为均文渊．梁施工工程师手册［．京：民交通出桥Ｍ］北人
版社，０３２０．
路中线的斜交角。求算出各墩台与路中线斜交角或
的影响，出了研究结论，得为斜拉索的损伤识别和损伤控制提供指导。
关键词：梁；桥斜拉桥；斜拉索；动力特性；有限元模型；伤损
中图分类号：４６１Ｕ４．文献标志码：Ａ文章编号：６１２６（０１Ｏ一Ｏ４一Ｏ１７— ６８２１）２１６４
州战备大桥为背景，立基准有限元动力计算模型，建通过参数敏感性分析，研究索、塔构件对该桥梁体系结构动力特性的影响规律。尽管如此，阶段对斜现
特性进行研究，也取得了很多有用的成果。文献［］１
通过振动试验研究了斜拉桥在风等动力荷载作用下
拉桥动力的特性研究仍然不够，其是在结构损伤尤对于斜拉桥动力特性的影响方面的研究还有待继续
的动力结构特性，并通过与其他类似结构的比较得
到了其阻尼特性；献［］韩国Ｊｎｏ斜拉桥的实文２对ｉｄ
体模型进行研究，利用电动振动器和模拟地震震动台等先进仪器，通过精确的实验模拟得到了斜拉索、桥面板和塔系统耦合的动力相互作用；文献［］３通过
美等结构上和经济上的独特优点，近几十年来得到
了迅猛的发展，其是跨大海、尤大江的桥梁，斜拉桥常被作为首选桥型。然而，随着斜拉桥向着长、、轻柔的方向发展，它对于动力荷载的响应越来越敏感，
特性；文献［］５建立了适用于斜拉桥动力分析的线性与非线性三维有限元模型，究了单元类型和参数研
发展。由文献［］知，７可结构损伤实质上是结构的刚
度、质量的损失，反映在结构动力特性上是结构模态参数，固有频率和振型的变化。因此，文主要从如该
斜拉索的弹性模量、面面积的变化等方面研究索截
１９７９．
Ｈｉｈ公路ｔｍｏｉｅｇｗａｓ＆Ａｕ与ｔ汽运ｔｎｙｏｖＡｐｐｌａｉｓｉｃｏ
１４６
第２期２１０１年３月
索的损伤对斜拉桥动力特性的影响分析
肖勇刚，熊蓉
（沙理工大学土木与建筑学院，湖南长沙长４００）１０４
张俊义．梁施工常用数据手册［．京：民交通桥Ｍ］北人
出版社，０５２０．
李相然，华山，同助，．路工程现场勘察与测量宋岳等公技术ｉ．京：民交通出版社，０３－Ｍ］北人２０．
魏国平．交匝道中线及边桩的坐标放样［］测绘通立Ｊ．
报，０３１）２０（０．
李青岳．程测量学［．工Ｍ］北京：测绘出版社，９５１９．ＪＪ４－２０，Ｔ０１００公路桥涵施工技术规范Ｉ］ｓ．
收稿日期：ＯＯｌ一ｌ２ｌ — ２５
摘要：以广州东沙大桥（塔混合梁斜拉桥）工程背景，立桥梁的有限元模型，斜拉索的独为建从弹性模量、面面积的变化等方面研究了斜拉索的损伤对于斜拉桥动力特性（自振频率和振型）截即
公路与汽运