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斜拉桥钢绞线拉索的可靠性分析与寿命

文章来源:信丰达预应力钢绞线,编辑:钢绞线 ,发布日期:2018-10-20

  
斜拉桥拉索的规划寿数一般在30年以上,大都斜拉桥处于城市中,其跨度大,拉索长,承受的风荷载大,交通荷载深重,空气湿润且污染严峻,其抗力退化敏捷,致使斜拉索寿数一般只要10~20年,桥梁寿数期内频频的换索形成了巨大的经济与社会功率丢失,斜拉索抗力的过早退化使得斜拉索牢靠性成为了斜拉桥整体牢靠性的限制性要素,形成桥梁牢靠度缺乏与巨大的安全隐患。探求斜拉索抗力退化的首要影响要素与效果机理,对进步斜拉索使用寿数与牢靠度具有重要的理论与实践含义。 斜拉索的结构抗力退化一起遭到多种效果要素的耦合影响,当前对斜拉索的牢靠性剖析大多依据平行钢丝斜拉索,剖析假定钢丝之间无彼此效果,关于钢绞线斜拉索,斜拉索钢绞线钢丝之间存在夹角而使钢丝之间彼此效果力大,须考虑钢丝之间的彼此效果即微动损害对牢靠性评估的影响。别的的,钢绞线斜拉索抗力退化是一个兼具随机性、不确定性与时变性的进程,传统的极限抗力剖析办法或经典牢靠性办法已无力描绘,故需运用时变牢靠性剖析办法对钢绞线斜拉索进行牢靠性剖析。 本文以某在建的长江大桥为工程背景,经过斜拉索自振频率剖析,选取合理的斜拉索振荡频率与振幅,使用大型有限元软件ANSYS建立了一个钢绞线钢丝力学触摸模型,得到钢绞线斜拉索锚固端在振荡进程中的钢丝之间的彼此效果力,依据金属腐蚀-疲惫理论推导一起考虑微动损害与腐蚀疲惫的钢绞线斜拉索牢靠性剖析模型,用该模型进行钢绞线斜拉索牢靠性核算,得到了以下研究成果: (1)依据钢绞线钢丝触摸有限元模型核算结果,钢绞线钢丝之间的触摸应力点呈螺旋链状散布在钢丝外表,求解了钢绞线钢丝之间的彼此效果力; (2)经过理论推导并结合有限元剖析得到了钢绞线斜拉索钢丝的微动磨损深度随时刻改变的核算拟合式; (3)使用时变牢靠性办法核算了钢绞线斜拉索的时变牢靠性,并依据结构牢靠性标准目标得到大跨度斜拉桥钢绞线斜拉索寿数,由核算结果可知因为微动损害,钢绞线斜拉索的牢靠性下降速度增快,牢靠度延性目标β=4.7判断钢绞线斜拉索使用寿数,与不考虑微动磨损钢绞线斜拉索寿数相比,其考虑微动磨损钢绞线斜拉索使用寿数下降,降幅约为6.3年。
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