浅谈斜拉索使用寿命
摘要
国内外知名桥梁拉索破断寿命据统计在 2-16年,很少超过 20 年,平均为桥梁服役 寿命的 1/10 左右。随着桥梁拉索技术的改进,有望增加其平均寿命。而统计表明桥梁 拉索的破断寿命是分散的、 不确定的、无定向定量规律的, 本文将从斜拉索的布置方式、 倾角作为受力切入点,探索斜拉索及其系统的损坏。 关键词
斜拉桥斜拉索系统使用寿命
一、拉索布置 1
1.辐射形 1
2.扇形 1
3.竖琴式 1
二、斜缆的倾角 1
三、影响斜拉索系统使用寿命主要原因 1
2.振动影响 1
3.疲劳影响 1
4.安装与养护不当 1
5.拉索松弛影响 2
6.意外事故 2
四、换索两大原因 2
五、斜拉索索力的调整与更换 2
参考文献 2
一、拉索布置
1.辐射形
拉索倾角大,传递竖向荷载的效率高,而且张力水平分力也比较小,可以减轻主梁 的轴向压力。缺点是塔顶锚固过于集中,构造处理也非常困难,因此,除拉索数量不多 的小跨斜拉桥以外很少采用。
2.不要告诉妈妈扇形
拉索在索塔锚固分散到一定高度范围,其分布范围由锚固构造要求确定,一般两个 锚固点的间距为3-4m左右。这种布置方式索力传递接近于最合理,构造也能满足施工 要求,是斜拉桥普遍采用的一种结构形式。
3.竖琴式
拉索布置是平行布置拉索的结构体系,最大特点是避免拉索之间相互交叉的视觉效 应,拉索长度变化有韵律,景观效果好。而且对主梁的轴向变形约束刚度大。缺点是竖 向的传力
效果比较差。当拉索布置对斜拉桥经济性影响不大时或者从景观需要考虑,实 际可采用竖琴形的拉索布置形式。
二、斜缆的倾角
如图一所示,假设塔高h及主跨的水平力H为不变的常数,锚索倾角B及边跨跨度L1 为可变数。拉索轴力Nc与截面积Ac与cos B成反比。斜缆长度Lc与sin B成反比,斜
图1斜缆的倾角
三会三、影响斜拉索系统使用寿命主要原因
中华护理杂志1.腐蚀:腐蚀是斜拉索损坏的主要原因。引起斜拉索腐蚀的常见因素有:氧化、水、 电化电位(氢离子、三氧化硫、二氧化氮)、持续作用于斜拉索的拉应力等,这些因素 都会引起钢材腐蚀,产生应力腐蚀裂缝和氧化断裂。 2.振动影响:斜拉桥在车辆、风荷载作用下容易产生振动。尤其是长斜拉索,风致振 动的幅度更大,次数更多。这样的振动会加剧应力幅值的变化,产生局部附加应力,导 致断丝等。
3.尸体腐败疲劳影响:腐蚀以后的高强钢丝与荷载应力、环境因素叠加,会使其抗疲劳性能显 著降低。
4.安装与养护不当:安装时斜拉索拉力误差(过大)、不注意防锈、疏于养护都会加 剧斜拉索的损坏。在制造运输过程中的意外刻伤也会导致其钢丝应力集中,使其抗疲劳 能力下降。