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《拉索損傷對斜拉橋靜力性能影響分析.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第４１卷，第３期公路工程Ｖｏｌ．４１，Ｎｏ．３２０１６年６月ＨｉｇｈｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＪｕｎ．，２０１６拉索損傷對斜拉橋靜力性能影響分析張可心，孫全勝（東北林業(yè)大學，黑龍江哈爾濱１５００４０）［摘要］為研究拉索損傷對斜拉橋的影響，建立拉索損傷模型。以某雙塔雙索面斜拉橋為背景，采用空間有限元模型對拉索損傷進行力學分析，探討其拉索損傷對斜拉橋撓度和索力的影響”，計算結果可為同類斜拉橋監(jiān)測和維護提供參考。［關鍵詞］斜拉橋；拉索損傷；靜力性能；撓度；索力［中圖分類號］Ｕ４４８.２７［文獻標識碼］Ａ［文章編號］１６７４—０６１０（２０１６
2、）０３—００３５—０５ＴｈｅＩｍｐａｃｔＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＣａｂｌｅＤａｍａｇｅｏｎｔｈｅＳｔａｔｉｃＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＣａｂｌｅ﹣ＳｔａｙｅｄＢｒｉｄｇｅＳＵＮＱｕａｎｓｈｅｎｇ，ＺＨＡＮＧＫｅｘｉｎ（ＮｏｒｔｈｅａｓｔＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ，Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ１５００４０，Ｃｈｉｎａ）［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｆｏｒｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆｃａｂｌｅｄａｍａｇｅｏｎｔｈｅｃａｂｌｅ﹣ｓｔａｙｅｄｂｒｉｄｇｅ.，ｃａｂｌｅｄａｍ﹣ａｇｅｍｏｄｅｌｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄＴ.
3、ｈｅｐａｐｅｒｔａｋｅｓｔｈｅｓｐａｃｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｆｏｒｃａｂｌｅｄａｍａｇｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌａ﹣ｎａｌｙｓｉｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｏｆｔｈｅｃａｂｌｅ﹣ｓｔａｙｅｄｂｒｉｄｇｅｗｉｔｈｄｏｕｂｌｅｐｙｌｏｎｓａｎｄｄｏｕｂｌｅｃａｂｌｅｐｌａｎｅｓ，ａｎｄｉｔｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｏｆｍａｉｎｇｉｒｄｅｒｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎａｎｄｃａｂｌｅｆｏｒｃｅｂａｓｅｄｏｎｃａｂｌｅｄａｍａｇｅ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｃ
4、ａｎｂｅｕｓｅｄｆｏｒｈｅａｌｔｈｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｏｆｔｈｅｓａｍｅｔｙｐｅｏｆｂｒｉｄｇｅ.［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｃａｂｌｅ﹣ｓｔａｙｅｄｂｒｉｄｇｅ；ｃａｂｌｅｄａｍａｇｅ；ｓｔａｔｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ；ｃａｂｌｅｆｏｒｃｅ混凝土橋面板結合形成組合截面。兩工字鋼邊梁肋０前言間距２９.２ｍ。主梁在布索道處梁高為２.２ｍ。拉索如今，橋梁監(jiān)測深受人們的重視。由于斜拉索采用φ７低松弛預應力鍍鋅高強鋼絲。同心同向扭自身特點和外界環(huán)境因素的影響，很容易發(fā)生損壞，絞２°～４
5、°，外包ＰＥ防護材料。全橋共計５２對拉研究拉索損傷對斜拉橋結構性能的影響顯得尤為重索，其絲數(shù)為１６３～３６７絲。橋型布置如圖１所示。［１］要?？紤]到斜拉索的損傷必然導致其索力的變化及重分布，且斜拉索索力的變化也必然反映到橋［２］面的撓度變化上。本文以四方臺大橋為例，探討其拉索損傷對斜拉橋撓度和索力兩個方面的影響。１工程概況圖１四方臺大橋總體布置（單位：ｍ）Ｆｉｇｕｅ１Ｏｖｅｒａｌｌａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｏｆｓｉｆａｎｇｔａｉｂｒｉｄｇｅ（ｕｎｉｔ：ｍ）四方臺大橋采用雙塔雙索面半漂浮體系結合梁斜拉橋。主橋采用４４ｍ（過渡跨）＋１３６ｍ（邊跨
6、）２拉索損傷分析＋３３６ｍ（主跨）＋１３６ｍ（邊跨）＋４４ｍ（過渡跨）橋跨布置形式，設計荷載：汽車—超２０級，掛車—１２０。斜拉索在服役過程中承受車輛、風、地震等自然雙向共四車道。索塔為門式塔，設置上下兩道橫梁。因素和人為因素的作用，還要承受自然環(huán)境中化學［３，４］主梁截面以兩工字鋼邊梁肋、橫梁及中間小縱梁，與腐蝕介質(zhì)的侵蝕。根據(jù)斜拉索使用狀況的調(diào)［收稿日期］２０１４—１１—２１［作者簡介］張可心（１９８９—），男，遼寧新民人，博士，主要從事橋梁加固研究工作。３６公路工程４１卷查，斜拉索出現(xiàn)損傷主要原因有４種。①拉索局部鋼主梁梁肋、小縱梁
7、及橫梁均采用梁單元模擬，鋼主疵點，如鋼絲缺陷、銹斑、缺陷等；②拉索截面面積梁梁肋為主要承重構件，其與中間小縱梁通過鋼橫減少，如索股磨損、外界腐蝕導致拉索截面面積減梁進行連接，形成空間梁格結構，鋼橫梁與主梁及小少；③斜拉索柔性特征和對環(huán)境的響應，導致疲勞縱梁通過共用節(jié)點連接在一起?；炷翗蛎姘逋ㄟ^或者劇烈振動。④偶然事故，如斜拉橋發(fā)生火災，高均布力形式進行模擬。有限元模型如圖３所示。溫下拉索極限強度急劇下降致使發(fā)生斷絲。無論何種原因?qū)е吕鲹p傷，當損傷發(fā)生時，在一定程度上導致橋梁力學性能的改變。２.１拉索損傷模型斜拉索是由若干根平行鋼絲束組
8、成，并且認為［５］承受單獨軸向力作用。用統(tǒng)計學方法來研究材料和結構中的損傷，引入一維鋼絲束模型來進一步圖３橋梁有限元模型圖表征其損傷特征，如圖２所示，假設平行絲束是由大Ｆｉｇｕｅ３Ｆｉｎｉｔｅ
