南京青奥景观桥斜拉索应力松弛行为对结构的影响分析
大跨度桥梁斜拉索设计与分析
大跨度桥梁斜拉索设计与分析大跨度桥梁是现代交通工程中重要的一部分，它们连接起了不同地区，实现了人们之间的联系。
而其中，斜拉桥作为大跨度桥梁的一种重要形式，具有独特的设计和分析技术，本文将探讨大跨度桥梁斜拉索的设计与分析。
斜拉桥采用了悬索与梁体结合的构造形式，通过悬挂在主梁上的斜拉索来承担桥梁荷载。
这种设计不仅可以充分利用悬索的受力优势，还能减小主梁的跨度，提高桥梁的稳定性和承载能力。
首先，斜拉桥设计的一个重要步骤是斜拉索的选取。
斜拉索的选取需要考虑多个因素，如桥梁的跨度、荷载、材料强度等。
通常情况下，斜拉索的材料采用高强度钢或预应力混凝土，这样可以保证斜拉索具有足够的强度和刚度，以承担桥梁的荷载。
在斜拉索的设计中，另一个关键因素是斜拉索的布置。
斜拉索的布置直接影响到桥梁的结构性能和外观。
一般来说，斜拉索的布置要满足力的平衡条件，即使桥梁受到一侧的加载，斜拉索的应力分布也要保持均衡。
此外，为了使斜拉索的布置更加美观，设计师还需要考虑桥梁的造型和整体的设计风格。
当斜拉索的设计确定后，需要进行斜拉索的分析。
斜拉索的分析是为了确定斜拉索在荷载作用下的应力和变形情况。
为了进行这一分析，工程师通常会采用有限元分析的方法。
这种分析方法可以将桥梁模型分割成许多小的有限元，通过求解有限元方程来得到斜拉索的应力和变形情况。
通过斜拉索的分析，设计师可以了解斜拉索在各种情况下的受力性能，从而优化设计，提高桥梁的安全性和稳定性。
另外，斜拉桥在设计与分析的过程中还需要考虑到结构振动的问题。
斜拉桥由于其独特的结构形式，往往会引起较大的结构振动。
这种振动可能影响到桥梁的使用和安全，因此在设计和分析过程中，需要对斜拉桥的振动进行评估。
工程师可以通过振动试验和数值模拟的方法来研究桥梁的振动响应，并采取相应的措施来减小振动影响。
综上所述，大跨度桥梁斜拉索的设计与分析是一个复杂而重要的工作。
设计师需要综合考虑多个因素，如斜拉索的选取、布置和分析，以及结构振动的问题。
斜拉索风雨激振问题研究综述
斜拉索风雨激振问题研究综述摘要：从现场观测、风洞试验、理论分析和CFD数值模拟四个方面对斜拉桥拉索风雨激振问题的研究现状进行了概括和总结，分析了已有的研究成果，对今后的研究方向提出展望，供相关研究人员参考。
关键字：斜拉桥，拉索，风雨激振1.引言斜拉桥是一种由三种基本承载构件，即梁（桥面）、塔和两端分别锚固在塔和梁上的拉索共同承载的结构体系，以其结构受力性能好、跨越能力强、结构造型多姿多彩、抗震能力强及施工方法成熟等特点，而成为现代桥梁工程中发展最快、最具有竞争力的桥型之一，在桥梁工程中得到了越来越多的应用。
由于斜拉索质量、刚度和阻尼都很小，随着斜拉桥跨度的增大，拉索振动问题的影响日益显著。
在各种振动情况中，风雨激振是拉索风致振动中最强烈的一种，且风雨激振的起振条件容易满足，振幅极大，对桥梁的危害最为严重，因而关于斜拉桥拉索风雨激振的研究得到了国内外学者的广泛重视。
风雨激振是指干燥气候下气动稳定的圆形截面的拉索，在风雨共同作用下，由于水线的出现，改变了拉索的截面形状，使其在气流中失去稳定性，由此发生的一种大幅振动。
2.研究现状2.1.现场实测现场观测是最早用于研究风雨激振的手段。
它可以获得拉索风雨激振最准确的特征，为验证风洞试验和理论分析研究结果的真实性、可靠性提供宝贵的资料。
Hikami等[1]对日本名港西(MeikoNishi)大桥的实测。
20世纪80年代，在日本建造名港西大桥的过程中，发现了比较严重的风雨激振现象，Hikami等选取了其中24根索进行实测，对该桥进行了为期5个月的现场实测，实测内容包括索面的拉索振幅。
Main和Jone[3]对美国Fred Hartman桥的斜拉索风雨激振记录。
进行了16个月的现场监测，分析了记录的5000组5分钟时程的斜拉索加速度和气象资料。
陈政清[4]等对洞庭湖大桥的实测。
自2001年1月至2004年4月，陈政清在国家自然科学基金资助下，与香港理工大学合作，在岳阳洞庭湖大桥上进行了连续4年的风雨激振观测研究。
斜拉索主要病害分析及其养护维修策略
３．２锚固端防护措施
由于斜拉桥结构体系本身的复杂性、材料本身的缺陷，施工技术与方法、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，使得已建成的斜拉桥的拉索或多或少地出现各种病害。这不仅 影响了桥梁的使用性能争正常运营，甚至会降低桥梁主体结构安全余地，给桥梁带来安全性方面的 隐患和耐久性方面的缺陷。本文先对我国现有的斜拉桥拉索病害情况进行较详细的调查分析，归纳
２０３
４结语 斜拉索的病害主要分为拉索护套开裂、拉索钢丝腐蚀、拉索锚固系统疲劳损伤、拉索振动过大、拉索松弛 等几类。引起斜拉桥拉索病害的原因是多种多样的。也是错综复杂的。一些病害的产生不仅仅是一种因素 的作用，而经常是多种因素在时间上并行或前后对结构所产生影响的总和。在包括设计、制作、运输、建设、 运营、养护维修等诸多环节中，任何一处出现或大或小的错误或不合理的地方，在当时看来也许并不会发生 严重后果，但对于要经受时间考验的结构来说，都有可能造成病害。因此，在斜拉桥的设计、建设、养护中要 尽量做到设计合理、考虑周详，建设规范、保证质量，养护及时、管理到位。 目前，大跨斜拉桥多采用以监测结构健康状况为目的的桥梁监测系统。但从现有的计算和分析结果来 看，似乎很难通过健康监测系统来实现桥梁早期病害的发现、预警或结构损伤的诊断。因此，对于大跨径斜 拉桥，仍然要走常规养护管理巡检与健康监测相结合的道路。前者实现日常养护与病害的早期发现、维修。 后者用于监测各种交通量下的桥梁状况，这将是一种有机、有效的结合。 参考文献 ［１］刘士林，粱智涛，等．斜拉桥．北京：人民交通出版社，２００２． Ｅ２３林元培．斜拉桥．北京：人民交通出版社，１９９３．． ［３］叶觉明．桥梁缆索系统的腐蚀与防护．钢结构，２００５（２）． ［４］王力力．斜拉索的腐蚀案例与分析．中南公路工程，２００７（２）． ［５］苏迭根．斜拉桥拉索失效的两个问题．中南公路工程，１９９６（１２）． ［６］苏波．四方台大桥斜拉索的养护与维修预案研究［Ｄ］．哈尔滨：哈尔滨工业大学，２００５． ［７］陈金华．四方台斜拉桥结构耐久性分析［Ｄ］．哈尔滨：哈尔滨工业大学，２００５． Ｅｓ－１谭莹，李兴华．斜拉桥养护与维修．国外桥粱，１９９９． ［－９３金玉泉．桥梁的病害及灾害［Ｄ］．上海：同济大学，２００６．
【工程分享】浅谈斜拉桥病害成因分析！
【工程分享】浅谈斜拉桥病害成因分析！一、斜拉桥病害与成因概述：斜拉桥按照主要承重构件可分为斜拉系统，索塔，主梁，下面对此逐条阐述。
1、斜拉系统病害斜拉桥主要受力部件之一的斜拉索，需要通过塔和梁的锚固系统的传力才能实现其功能，他们共同工作，任一构件失效，此部分即失效。
在此参照相关文献，把斜拉索和相应塔、梁上的锚固系统统称为斜拉系统。
斜拉索的病害主要表现：a.拉索回缩、拉索钢丝滑丝导致拉索索力退化。
此问题主要原因是锚固系统构造不当，施工误差，温度影响等。
b.拉索腐蚀。
产生原因为防护措施失效。
c.拉索振动。
斜拉索暴露在自然环境中，风、雨等激励下，斜拉索会表现处明显的振动，振动会增加斜拉索的张力、并加剧斜拉索和锚具的疲劳破坏，此外如果斜拉索的振动频率与主桥结构的基频接近，还会引起整体的振动耦合。
此类病害下文还会重点分析。
斜拉桥索梁、索塔锚固区，受力集中，结构复杂，在恒载、活载和其它荷载的作用下，其病害问题应引起高度重视。
锚固系统的病害主要表现：a.锚固装置疲劳。
斜拉索暴露在自然界中，在各种荷载的作用下，斜拉索索力值是一个变化值，由此引起锚固装置的疲劳损伤不可忽视，尤其是当锚固装置本身就有因焊接等原因的缺陷时更需重点注意。
b.锚头锈蚀。
主要表现为下锚头，由于长期处于潮湿环境造成。
2、索塔病害作用于斜拉桥主梁的恒载和活载通过拉索传递给索塔，因此索塔是通过拉索对主梁起弹性支承作用的重要构件。
作用在索塔上的力除索塔自身外，还有拉索索力的垂直分力引起的轴向力、拉索的水平分力引起的弯矩和剪力，此外，温度变化、日照温差、风荷载、地震力、混凝土收缩徐变等都对索塔内力产生影响。
索塔根据材料类型可分为钢筋混凝土和钢索塔。
对于最常见的钢筋混凝土索塔，在各种荷载作用下主要表现为拉索锚固区局部裂缝和塔根处的裂缝，形成原因主要是基本荷载和温度的影响。
在存在下横梁结构的桥塔中，可能还会出现横梁裂缝，这主要是因为桥塔刚度不可忽略。
3、主梁的病害对于常用的混凝土主梁，主要是梁体的裂缝。
施工中的桥梁斜拉索设计难题
施工中的桥梁斜拉索设计难题桥梁是人类利用自然资源和科学技术建立的一种交通工程，而斜拉桥作为一种创新和高效的桥梁形式，因其美观大胆的设计而备受关注。
然而，在实际的施工过程中，斜拉索的设计成为了一个困扰工程师的难题。
本文将探讨施工中的桥梁斜拉索设计难题，并通过案例来阐述解决方法。
1. 施工中的桥梁斜拉索设计挑战1.1 抗拉性能需求斜拉索在桥梁结构中起到承受桥面荷载和保证桥梁稳定性的作用，因此其抗拉性能至关重要。
在施工中，设计师需要确定适当的拉索材料和直径，以确保其足够强度和稳定性。
1.2 风荷载计算桥梁斜拉索的设计中必须考虑风荷载的影响。
风向、风速和斜拉索的位置会对桥梁结构产生不同的影响，因此设计师需要进行详细的风荷载计算和模拟分析，以确保斜拉索在极端天气条件下的安全性。
1.3 振动控制在桥梁斜拉索设计过程中，振动控制是一个重要的难题。
当桥梁施工完成后，斜拉索可能会受到外界激励而发生振动，从而对桥梁结构的稳定性和安全性产生影响。
因此，设计师需要采取合适的措施来控制斜拉索的振动，如增加阻尼器和减小斜拉索的刚度。
2. 案例分析：中华大桥的斜拉索设计中华大桥是一座跨越长江的大型斜拉桥，其设计中面临了许多斜拉索设计难题。
设计师们为了解决这些问题，采取了以下措施。
2.1 材料选择与强度计算设计师在斜拉索的材料选择上，考虑了钢材的强度和耐久性。
经过详细计算和模拟分析，确定了适当的斜拉索直径和材料厚度，以满足桥梁的要求。
2.2 风荷载计算与模拟分析针对中华大桥，设计团队进行了详细的风荷载计算和模拟分析。
通过对风向、风速和斜拉索位置的综合考虑，确定了合适的风荷载阈值和相关参数，以确保桥梁在恶劣天气条件下的安全性。
2.3 振动控制措施为了控制斜拉索的振动，设计团队在中华大桥的斜拉索上安装了阻尼器，并对其刚度进行了优化调整。
通过这些措施，成功地控制了斜拉索的振动，保证了桥梁的稳定性和安全性。
3. 结论在施工中的桥梁斜拉索设计中，抗拉性能需求、风荷载计算和振动控制是最常见也是最具挑战性的难题。
斜拉索的腐蚀案例与分析
斜拉索的腐蚀案例与分析引言斜拉索是一种通过斜向拉紧钢索来支撑桥梁或其他结构物的重要组成部分。
它不仅具有美观的外观，还具备高度的承载能力和抗风能力。
然而，长期暴露在恶劣的自然环境下，斜拉索容易受到腐蚀的影响。
本文将通过分析一些腐蚀案例，探讨斜拉索腐蚀的原因和预防措施。
一、案例分析1. 案例一：某大桥斜拉索的腐蚀在某座大桥上，斜拉索长期受到海洋盐雾的侵蚀，导致钢索表面出现严重的腐蚀现象。
这不仅降低了斜拉索的强度，还影响了整体桥梁的安全性能。
2. 案例二：高温环境下的斜拉索腐蚀一座位于炎热地区的桥梁，其斜拉索长期暴露在高温环境下，导致钢索表面出现氧化和锈蚀现象。
随着腐蚀的加剧，钢索的强度逐渐下降，增加了桥梁的维护成本。
二、腐蚀原因分析1. 自然环境因素：a. 盐雾：在临海地区，盐雾是斜拉索腐蚀的主要原因之一。
盐雾中的含盐颗粒会聚集在钢索表面，引发腐蚀现象。
b. 高温：高温环境下，氧化反应会加速进行，使钢索表面发生氧化和锈蚀。
2. 化学物质：a. 酸雨：在某些工业污染区域，大量的酸性气体和颗粒物会导致酸雨的形成。
酸雨的酸性成分会腐蚀钢索表面。
b. 氯离子：某些工业生产过程中使用的化学物质中含有氯离子，长期暴露在这些环境中的斜拉索容易受到氯离子的腐蚀。
三、防腐措施1. 材料选择：合理选择抗腐蚀性能较好的材料，如不锈钢和镀锌钢，能够有效延长斜拉索的使用寿命。
2. 涂层保护：斜拉索表面涂覆一层抗腐蚀的保护漆，形成一道隔离层，减少外界因素对钢索的腐蚀影响。
3. 增加维护频率：加强对斜拉索的定期检查和维护，及时发现和处理腐蚀现象，以减少腐蚀带来的安全隐患。
4. 环境控制：针对不同环境条件，采取相应的措施，如添加防腐剂、降低盐雾激发条件等，来减缓斜拉索的腐蚀速度。
结论斜拉索作为重要的桥梁支撑装置，其抗腐蚀能力对保证桥梁结构的安全性至关重要。
腐蚀不仅会降低斜拉索的强度，还会增加维护成本，甚至对桥梁的使用寿命带来威胁。
桥梁斜拉索的调整与维护
桥梁斜拉索的调整与维护桥梁是连接两个地理位置的重要交通工具，而斜拉桥作为一种常见的桥梁结构形式，以其美观、稳定的特点备受推崇。
然而，在长时间的使用过程中，桥梁斜拉索会出现松弛、腐蚀等问题，需要进行调整与维护。
首先，桥梁斜拉索的调整是保证桥梁结构安全性的关键。
斜拉桥采用拉索支撑，这些拉索在安装完成后会因为外部环境的变化而自然松弛。
因此，定期对斜拉索进行调整是必要的。
调整操作通常包括：利用预紧设备逐渐增加拉索的张力，使其恢复到设计要求的状态；对拉索的端头进行检查，确保其牢固并采取必要的防锈措施。
调整的过程需要精确的技术支持以确保桥梁结构的稳定性。
其次，桥梁斜拉索的维护是延长桥梁寿命的必要步骤。
桥梁斜拉索的维护可以从以下几个方面进行。
首先，定期检查并修复可能出现的腐蚀问题。
由于斜拉索暴露在室外，受到氧化、酸雨等环境因素的侵蚀，容易出现腐蚀情况。
定期涂覆防腐漆、清洗斜拉索表面等措施能够有效防止腐蚀的发生。
其次，加强断裂检查。
桥梁斜拉索通常采用多股钢绞线制作而成，若发生线股断裂，会影响整个斜拉索的安全性。
因此，对拉索进行定期的断裂检查，及时更换有问题的钢绞线，才能确保桥梁安全。
最后，加强钢丝绳连接处的检查。
桥梁斜拉索的连接处往往是其最脆弱的地方，拉索与桥塔的连接点很容易出现松动、脱落等问题。
定期检查并采取预防措施，如紧固连接件、更换脱锈的钢丝绳等，能够有效维护桥梁的稳定性。
除了调整与维护工作，桥梁斜拉索的安全监测也是至关重要的环节。
利用先进的监测技术，如传感器、摄像头等，对斜拉索进行实时监测和检测。
通过对斜拉索的张力、挠度等参数进行监测，可以及时发现拉索的异常情况，并采取相应的措施。
监测数据还可以用于分析斜拉索的变形、疲劳情况，为桥梁结构的调整和维护提供科学依据。
在桥梁斜拉索的调整与维护过程中，需要注意的是斜拉桥结构本身的特殊性。
斜拉桥通常由主桥塔、主桥墩以及多根斜拉索组成，这些部分的相互作用可能影响到斜拉索的调整和维护。
部分斜拉桥的结构体系及斜拉索索力影响分析
70 + 130 + 70
0160 0160 301 36 0142 0155 0149 0155
0160 0148 0158 0164
0176 0133 0169 0166 0158 0161 0160 0158 0154
表 2 - 2 双塔三跨布置的部分斜拉桥
跨径布置 (m )
跨径比
塔高 (m)
塔高 / 索塔布置 主跨
7313 + 12213 + 7313
5413 + 9010 + 5413
6514 + 18010 + 7614
9913 + 18010 + 9913 7411 + 14010 + 6911 6611 + 12010 + 7211
Structura l System of Partia lly Cable - Stayed Br idge and ana lyses of Cable - Force Shang - guan Ping Fang Zhen - zheng Zhuo W ei - dong
(Department of Civil Engineering, Fuzhou University, Fuzhou, 350002)
2 部分斜拉桥的结构体系与受力特点
211 结构体系 与常规斜拉桥相比 , 部分斜拉桥不仅具有刚柔相济的结
构特点 , 而且结构体系变化多样 。部分斜拉桥体系参数较 多 , 主要的参数包括 : 塔和主梁及桥墩的支承关系 、边主跨 比 、塔高 、塔的布置形式 、斜拉索的布置形式 、主梁截面与
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。
很多护套的开裂都是从索的迎光面开始的。
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。
桥梁工程斜拉桥拉素风雨激振综述
AA
研究背景及意义 国内外研究现状
国内外研究现状
研究背景及意义
斜拉桥拉索柔度大，阻尼小，质量轻， 使得结构对风的敏感度很高，极易在风和 雨的激励下发生大幅的风雨激振。20世纪 80年代，Hikami等发现斜拉索在风雨作用下 会发生大幅振动，最大振幅达到55cm，在 国内，1997年，杨浦大桥拉索发生风雨激 振，造成部分拉索锚具破坏。此后，多次 在大跨桥的斜拉桥上观测到类似的现象。 斜拉索振动严重影响桥梁的安全性能，拉 索的振动会引起拉索端部接头部分出现疲
• Matsumoto等通过对固定水线拉索模型的测 振和测压实验，研究了上水线位置、风速 、风攻角、紊流度等对拉索气动特性的影 响，由此得出紊流度的增加对拉索的风雨 激振有抑制作用，水线所处位置对拉索气
风洞试验—人工水线
• 杜晓庆建立了可方便调节拉索模型风向角 和水线位置的带人工雨线的三维拉索模型 ，通过转动试验段转盘改变风向角，通过 拉索的轴向转动改变水线位置，为便于观 察而发大拉索的模型直径，拉索模型直径 为350mm,约为实际拉索直径的2~3倍。通过 试验同时测得拉索和人工水线的风压和气 动力系数，并得到其风压分布规律。 顾明、刘慈军、彭天波、吕强、孙文峰 等也通过一系列固定和运动人工水线风洞
拉索风雨激振的减振措施
• 空气动力学减振措施
如：表面缠绕螺旋线、设置纵向肋条等
• 机械阻尼减振措施
如：粘性阻尼器、摩擦阻尼器
• 结构减振措施
如桥面板与拉索之间架设PE绳、毕老师提 出的限位装置
研究背景及意义 国内外研究现状
存在问题
• 现场实测方面：由于场地、资金、气象等 条件的限制，现场实测的机会很少，而且 耗费人力、财力、周期较长，不便于深入 分析研究各参数对风雨激振现象的影响；
斜拉桥斜拉索常见的病害及处理建议
斜拉桥斜拉索常见的病害及处理建议LT2.3、使用中养护不足斜拉桥使用过程中，没有做到发现小问题及时处理，而是拖延到必问题严重了时才处理。
另外就是养护部门虽然有行过多次例行检察，但每次检查只是局限于外观的检查，而并没有深入的对拉索索力变化、内部腐蚀情况进行相关检查，当然这个也是由于条件的局限所造成[11]。
3、针对斜拉桥拉索出现的相关病害提出的一些处理建议1、拉索应采用镀锌低松弛平行钢丝及镀锌低松弛钢丝或采用具有轻质、高强、耐腐蚀、耐疲劳热膨胀系数低、成型工艺性好、施工简便等优点新型碳纤维复合材料CFRP筋，这样可以解决拉索松弛，如果松弛，拉索将不能承受原来长度的内力，势必引起结构内力的重分布，使结构内力偏移设计内力；2、由于目前对于斜拉索的相关不足还在研究进步期，势必会对拉索进行防护，因此在对斜拉桥设计中，应该充分考虑为今后桥梁的防护提供条件，以便于今后对桥梁拉索进行养护或更换带来方便[11]，从而不会较长时间影响桥梁的使用。
3、对钢索进行重点防腐蚀措施，这可以采用各种涂层，如油漆、油脂、水泥浆、镀锌等。
防护方法大致有：1）全封闭索防护;2)单根钢索镀锌、铝防护;3)化学涂层法；4)套管压浆法;5)直接挤压防套法。
它还可分为临时防护与永久防护,较重要的为永久防护。
永久防护可分为内防护与外防护,内防护是指直接防止拉索锈蚀,所用材料一般有沥青砂、防锈脂、黄油、聚乙烯塑料泡沫和水泥浆;外防护是保护内防护材料不致流出、老化等。
我国一般采用碳黑聚乙烯在塑料挤出机中旋转挤包于拉索上而成的热挤索套防护拉索方法,要做好防护工作,必须严格控制生产时各环节与工序,确保质量[9]。
4、对于施工中或其他原因出现的护套开裂进行及时修补，对于小面积的划伤，深度在3mm以下时，可以用专用焊枪用相同的HDPE原料覆盖并焊接在损坏处再用电磨机进行表面处理，恢复表面平整。
对于比较深、范围较大的损坏，宜采用加热套管进行恢复[12]。
斜拉桥索力张拉对结构的影响
斜拉桥索力张拉对结构的影响作者：刘长波王鹏来源：《科教导刊·电子版》2013年第27期摘要在斜拉桥施工阶段，斜拉索的张拉会出现张拉力不足以及超张拉的现象。
文章主要介绍重庆东水门长江大桥斜拉索情况，并对施工阶段索力在张拉力不足和超张拉工况下进行模拟研究，分析两种情况下结构的受力情况。
关键词斜拉桥斜拉索张拉中图分类号：U448.27 文献标识码：A0引言斜拉桥主要由主梁、斜拉索及索塔构成，是一种超静定结构并为主梁提供弹性约束。
结构荷载绝大部分通过斜拉索传递给主塔。
在斜拉桥施工时，斜拉索拉力对结构体系内力分布有很大影响，直接影响主梁和索塔的材料用量，同时，施工中必然存在各种误差影响，误差会对斜拉桥线性产生影响。
索力超张拉在斜拉桥施工中时常出现，因此，有必要对张拉力不足以及超张拉现象对结构的影响进行分析研究。
1 工程概况重庆东水门长江大桥主桥为双塔单索面钢桁梁公轨两用斜拉桥，其跨径布置为88+312+240+80m。
斜拉索采用平行钢绞线拉索，索体由多股无粘结高强度平行镀锌钢绞线组成，外层由双层同步挤压成形双螺旋线HDPE护套管防护。
在锚固区，钢绞线有PE导管组件防护，其端部浸泡在油脂中。
钢绞线采用单根穿索、单根张拉、单根测试检查，并可以进行单根钢绞线调索和更换。
斜拉索采用高强低松弛镀锌€%os15.2钢绞线，抗拉标准强度fpk=1860MPa。
单根PE镀锌钢绞线由7根镀锌钢丝绞成，每根钢丝在绞成钢绞线以前外部涂有油脂或蜡，整股钢绞线外挤压PE（聚乙烯）层的成型钢绞线。
全桥共18对永久性索，索体规格均为PE6-139，控制索力14500kN。
平行钢绞线斜拉索采用单根PE镀锌钢绞线安装、单根张拉、单根调索、单根换索的施工方案。
斜拉索张拉力允许偏差不大于€？.5%，且不得大于50KN。
2 结构计算本文对东水门长江大桥南岸侧最大双悬臂状态下斜拉索正常张拉、0.5倍索力张拉、1.5倍索力张拉进行计算分析。
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%。
某桥斜拉索病害分析及处治建议
2020年29期方法创新科技创新与应用Technology Innovation and Application某桥斜拉索病害分析及处治建议焦恒见1，罗文林2，糜怀谷3（1.江苏和则合建设工程有限公司，江苏无锡214121；2.南京博瑞吉工程技术有限公司，江苏南京210009；3.苏州绕城高速公路有限公司，江苏苏州215000）1概况1.1桥梁结构概况某斜拉桥全宽36.5m ，跨布置为（70+105）m ，上部结构为预应力混凝土现浇单箱三室箱梁，下部结构为桩柱式桥墩，钻孔灌注桩基础。
主梁和索塔混凝土等级C50，斜拉索采用ϕ7mm 高强度平行钢丝束，主跨和锚跨均为14对斜拉索（见图1）。
1.2斜拉索病害概况1.2.1索体。
针对本桥的斜拉索外观曾经做过专项检查和维修，主要问题有：索体护套开裂、索体内钢丝外露等病害。
1.2.2斜拉索锚头。
本次检查下锚头共计28对，主要病害如下：（1）下锚头，锚固块内预埋的索管与索体之间的空隙渗漏水，导致锚固螺栓、锚垫板、钢垫块渗漏水，如图2。
（2）下锚头，锚头镦头渗漏水，目前查到的是主跨9#索北侧锚头，这个病害很关键，会影响索体的寿命和斜拉索安全，如图3所示。
（3）下锚头的锈蚀严重，如图4所示。
（4）斜拉索镦头保护层破损、锈蚀病害等，如图5所示。
2更换斜拉索可行性分析在不中断交通情况下，为保证更换斜拉索施工安全，每一组斜拉索在拆除工况下，需对全桥进行承载能力状态分析。
整体承载能力状态计算斜拉索索力采用设计值，全桥总体模型主梁和主塔采用三维梁单元，斜拉索采用桁架单元。
2.1拆索前计算分析依照原设计规范和现行设计规范，从10年成桥状态承载能力极限状态组合来看，塔梁未出现明显拉应力，最大压应力21.6MPa <32.4MPa ，斜拉索安全系数在2.5~3.1之间。
由此可见，斜拉索在运营阶段，按照标准值组合，斜拉索的安全系数满足规范要求的2.5倍安全系数要求。
2.2拆索过程计算分析按承载能力极限状态组合，考虑拆索各个工况下（更换锚跨拉索S1~S14和背跨拉索M1~M14，单独拆除任意一处拉索），塔梁截面几乎没出现拉应力，梁截面最大应力变化范围11.4MPa ~14.3MPa ，主塔最大应力变化范围15.5MPa ~24.4MPa ，拉索的最大应力水平在792.7MPa ~888.5MPa ，主梁和主塔的应力均小于C50混凝土的标准抗压强度32.4MPa ，拉索安全系数均超过2.0，满足规范对斜拉索在施工阶段安全系数不小于2.0的要求（见表1）。
斜拉索管桥应变影响因素的试验分析
斜拉索管桥应变影响因素的试验分析汝继星;何仁洋;兰惠清;崔钺;黄辉【摘要】应力应变状态是管道在风险状态下受力的综合表现,关系到管道的力学安全.为确保管道安全运营,开展管道应力应变的研究.进行了斜拉索管桥的应变试验,详细研究了管道内流体流量、外加集中载荷和拉索断裂三种因素对斜拉索管桥的应变影响.实验结果表明:全流量和半流量状态下管道应变曲线很相似,四分之一流量和四分之三流量状态下管道应变曲线很相似.管道的应变随着集中载荷的增大而增大,在一定载荷内,管道的应变曲线成正弦波形且周期无明显变化.管桥的最大应交处位于距离作用点最近的拉索锚固点.在隔组破坏四组拉索后,斜拉索管桥并未发生严重变形,但是继续破坏拉索后,管道各个测点应变显著增大,斜拉索管桥发生严重变形.%Stress-strain state is a comprehensive performance of pipelines undertaken forces in the risk state, which is related to the mechanical safety of pipelines. In order to ensure safety operation of pipelines, stress-strain of pipelines should be carried out. Therefore, an experiment on strain of cable-stayed pipeline was carried out. The effects of three factors ( flow of the fluid in the pipeline, concentrated load and cable fracture) on the strain of the cable-stayed pipeline were analyzed in the detail. The results show that the strain curves of the pipeline under the full-flow and semi-flow state are very similar, and the strain curves under the quarter flow and three-quarters flow also are similar. The strain of the pipeline increases with an increase of concentrated load. In a constant load, the strain curve of the pipeline is a cycle of sine wave with no significant changes in the cycle. The maximum strain locates on the nearest fixedpoint of cables. After four groups of cables are damaged, the cable-stayed pipeline has no serious deformation, but with more cables destroyes the strain of each measuring point is significantly increased and the cable-stayed pipeline deformes seriously.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2011(011)024【总页数】5页(P5777-5781)【关键词】斜拉索管桥;流量;载荷;破坏;应变【作者】汝继星;何仁洋;兰惠清;崔钺;黄辉【作者单位】北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京100044;中国特种设备检测研究院,北京100013;北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京100044;北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京100044;中国特种设备检测研究院,北京100013【正文语种】中文【中图分类】TE832.2输油管道的穿越河流部分是建设长距离输油管道不可避免的一项关键工程，由于我国地形地貌复杂多变，越来越多的输油管道建设必须穿越大、中型河流。
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发展的鼎盛时期，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较复杂且防护技术也不完善，因此，在斜拉桥运营若干年之后，桥体不可避免地会出现许多病害。
拉索是斜拉桥的主要受力构件，对斜拉结构桥梁的结构安全和实用寿命具有直接的重要影响。
然而，斜拉索从出现时起，就不可避免地受到腐蚀退化、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： A1.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。
1.1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基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，容易在钢丝表面形成水膜，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。
斜拉索常见病害分析
斜拉索常见病害分析斜拉桥经过多年运营后拉索系统出现各种缺陷，造成拉索系统受力状态的严重退化，影响斜拉桥正常使用。
中资路桥通过对某斜拉桥拉索病害检测进行比较、分析，并根据相关试验结果，采用强度折减的锈蚀评级标准对拉索退化程度进行分析和评估。
国内某预应力混凝土斜拉桥，采用独塔单索面竖琴式布索，塔高160m，主跨430m，其中河跨230m，岸跨200m，塔梁墩固结。
该桥拉索护套采用氯磺化聚乙烯橡胶，钢丝采用镀锌高强钢丝，锚头采用冷铸锚。
由于该桥为我国早期建造的斜拉桥，其拉索防护体系还不完善，使得拉索钢丝在斜拉桥经过多年运营后产生了严重的腐蚀，特别是在斜拉桥承受各种荷载的情况下钢丝对应力腐蚀相当敏感，造成拉索承载能力过早地衰退，从而使该斜拉桥受力状态产生了严重退化。
中资路桥为了确保该斜拉桥的安全运营，必须对锈蚀所造成的拉索病害进行检测，并对检测结果进行评估。
1、拉索病害检测拉索病害通常分为两类：a.拉索护套病害，包括护套的开裂、凹坑、开裂等。
如果这些病害不是穿透性的，对拉索钢丝影响不大；b.当护套病害严重，甚至露丝时，就会发生拉索钢丝病害，包括钢丝镀锌氧化、钢丝锈蚀、钢丝锈断等。
针对上述两种病害，可以把拉索病害检测分为表观检测、深入检测两种。
1.1拉索病害表观检测由于钢丝位于拉索护套严密包裹中，因此拉索表观检测仅能对拉索护套外表进行检测。
其目的就是要找出拉索护套存在的各种病害，特别是拉索护套的破损处，因为它会造成拉索内部钢丝锈蚀，影响拉索承载能力。
拉索表观检测的步骤如下：1.安装调试拉索检测车；2.乘检测车对拉索进行检测，在发现拉索护套病害处，用油漆标记并进行拍照；3.记录拉索病害的位置和类型，并对病害尺寸进行测量；通过表观检测，发现该桥斜拉索存在以下病害：拉索护套橡胶表面存在刮痕（如下图）；2.拉索护套橡胶出现凹坑，有的凹坑边缘存在破损（见图2）；3.拉索护套翘皮（见下图）；4.拉索护套橡胶开裂，开裂包括纵向开裂、横向开裂（见下图）；5.拉索护套开裂处渗水。
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图１ 南 京青 奥 景 观桥 结构 布 置
法 和 等 效 温度 法 模 拟 斜 拉索 应 力 松 弛 行 为 ， 并对 ２
种 方法 进行 了对 比分 析 。斜 拉 索 的松 弛 率 按 照 《 预
应 力 混凝 土用 钢 绞 线 》 （ ＧＢ ／ Ｔ ５ ２ ２ ４ —２ ０ ０ ３ ） Ｅ ６ ３ 中关
结合 南京 青奥 景观 桥 实 例 ， 对 斜 拉 索 的应 力 松 弛 行
为及 其对 结构 的影 响进 行研究 。
２ 工 程 概 况
于低松 弛钢 绞线 的规 定 ， 取 最大 容许 松弛 率 ２ ． ５ ％。
３ ． １ 影 响 矩 阵 法
结 构 设计 和施 工 过程 中 ， 在 任 意 一 阶段 会选 取
斜 拉 索 松 弛 对 桥 塔 内力 和 位 移 以及 主梁 轴力 影 响 较 小 ， 对 主 梁 局 部 区域 弯 矩 和位 移 影 响 相对 较 大 。
关键词 ： 斜拉桥 ； 斜拉 索｝ 应 力松 弛 ； 影 响矩 阵 法 ； 等效温度 法； 内力 重 分 配 ； 松弛率 ； 有 限 元 法
力、 变 形产 生影 响 。斜 拉 索 的频 繁振 动也 会 加 速 应 力 松 弛 。 目前 ， 不 了理 论 实 验研 究 ＿ ２ ］ ， 但对 工 程 实 践 中 出现
的应 力松 弛现 象 及 其影 响研 究 较 少 。鉴 于 此 ， 本 文
南 京 青 奥 景 观桥 斜 拉 索应 力 松 弛 行 为 对 结 构 的 影 响 分 析
田雨 金 ， 高
飞， 王
通
５ ３
南京青奥景观桥斜拉索应 力松弛行为对 结构 的影 响分析
田雨金 。 高 飞， 王 通
（ 中交 第 二航务 工程 局第 四工 程有 限公 司 ， 安 徽 芜湖 ２ ４ １ ０ ０ ０ ）
８ ８ ６ 巍 ２ ０ ６ ０ ０ ｆ ． 稳 ８ ｉ
单位 ：ｃ ｍ
桥 的斜 拉索 以及 悬 索桥 的 主缆 中 。对 斜 拉 桥 而 言 ， 成桥 后结 构 的受力 状 态 主 要 受斜 拉 索 索 力 的影 响 ，
而应 力松 弛必 然导 致 索 力 的 变化 ， 从 而对 结 构 的 内
中图分类号 ： Ｕ４ ４ ３ ． ３ ８ ； Ｕ４ ４ １ ． ５ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ １ —７ ７ ６ ７ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ５ —０ ０ ５ ３ —０ ５
１ 引 言
翌要
！
５ ０ ０ ， ． ５ ８ ０ ０． ２ ４ ０ ０ ０ ． ５ ８ ０ ０． ． ４
斜拉 桥 （ 见图 １ ） 。桥 塔 为 倾 斜 式 椭 圆 形 桥 塔 ， 下 塔 柱为 混凝 土结 构 ， 上 塔 柱 与 主梁 均 为 钢 结 构 。主 跨 每个 桥塔设 置 ８对斜 拉 索 ， 边 跨设 置 １对背 索 ， 斜 拉 索采 用低 松弛 钢绞 线 。
３ 斜 拉 索 松 弛 行 为 的 模 拟 方 法
摘 要 ： 针对工 程实践中出现的斜拉索应力松弛现象 ， 结合主跨 ２ ４ ０ ｍ 的双塔双索 面斜拉桥——南 京青奥景 观桥工程 实例 ， 分 析 斜 拉 索 应 力 松 弛 行 为 对 结 构 的影 响 。采 用 ＭＩ Ｄ ＡＳ软 件 建 立 南 京 青 奥 景 观 桥 整 体 模 型 ， 分 别 用 影 响 矩 阵 法 和 等 效 温 度 法
某 些截 面 的结构 特性 参 数 来 作 为 控 制 变量 ， 以这 一 系列 的控制 变量 作 为衡 量结 构 是 否 合 理 的标 准 ， 所
选 的 这些截 面称 为关 心 截 面 ， 要 使 关 心 截 面 中 个
南京 青奥 景 观 桥 为 主跨 ２ ４ ０ ｍ 的双 塔 双 索 面
独 立参 数调 整 到 目标 值 ， 需 要 借 助 影 响 矩 阵 计 算 个 独 立参 数 的 调整 值 ］ 。 本 文采 用 影 响矩 阵 法对 斜 拉 索松 弛模 拟 的情况 进行 说 明。
（ １ ）受调 向量 为结 构 中关心截 面 上 个 独 立 元
素（ 内力 、 位 移 等 ）所 组 成 的列 向量 。 考 虑 松 弛对 索
的受力 状态 上讲 ， 斜 拉 索 的松 弛本 质 上 就 是 一个 索
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ５ —０ ３ 一１ ０ 作者简介 ： 田雨金（ １ ９ ７ ９ 一） ， 男， 工程师 ， ２ ０ ０ ５年 毕 业 于 吉林 建筑 工 程 学 院交 通 工 程 专 业 ， 获学士学位（ Ｅ — ｍａ ｉ ｌ ： ４ ２ ４ ７ ７ １ ９ １ ＠ｑ ｑ ． ｃ ｏ ｎ） ｒ 。
力 的影 响 ， 取 斜 拉索 的索力 值作 为受 调 向量 。 （ ２ ）施调 向量 为 结构 中用 来调 整 以改 变受 调 向 量 的 ｍ 个独 立元 素组 成 的 列 向量 （ ｍ ≤ ） 。 从 结 构
斜拉 桥 是 高 次超 静 定 结构 ， 每根 斜 拉 索 的松 弛
均会 引起 内力 重分 布 ， 导致其 它斜 拉索 索力 的改 变 ， 所 以斜拉 索松 弛后 的索 力 未 知 ， 无法 直接 进 行 松 弛 行 为 的模 拟 。针对 这 一 情 况 ， 本 文 分 别 用影 响 矩 阵
应力 松弛 是指 材料 在高 温和 应力作 用 下产 生微
塑性 变形并 逐 渐积 累 ， 在 保 持 应 变 或 位移 不 变 的前
提下 ， 应力 随 时 间 的延 长 逐 渐 降 低 的现 象＿ １ ］ 。在 桥 梁结构中， 应力 松弛 现象 普遍存 在 于预应 力 筋 、 斜 拉
．
童
模 拟分析斜拉索应力松弛行为 ， 并 比较二者的差异 ； 最 后 采 用 等 效 温 度 法 计 算 南 京 青 奥 桥 斜 拉 索 松 弛 对 结 构 的 影 响 。结 果 表
明： 斜 拉 索 的松 弛行 为 可采 用影 响矩 阵 法 和 等 效 温 度 法 进 行 模 拟 ， ２种 方 法 均 有 足 够 的 模 拟 精 度 ， 等效温度 法更为 直接方便 ；