在役斜拉桥车致火灾作用下拉索抗火性能研究

作     者：冯锦鹏 李经纶 高康 杨兴 吴刚 FENG Jin-peng;LI Jing-lun;GAO Kang;YANG Xing;WU Gang

作者机构：东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室江苏南京211189 东南大学智慧建造与运维国家地方联合工程研究中心江苏南京211189 东南大学土木工程学院江苏南京211189 陕西交控通宇交通研究有限公司陕西西安710000 

出 版 物：《中国公路学报》 (China Journal of Highway and Transport)

年 卷 期：2024年第37卷第9期

页      面：34-45页

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 0817[工学-化学工程与技术] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 081402[工学-结构工程] 080204[工学-车辆工程] 0837[工学-安全科学与工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 0802[工学-机械工程] 0814[工学-土木工程] 0823[工学-交通运输工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 

基　　金：国家自然科学基金青年科学基金项目(52208151) 江苏省自然科学基金青年科学基金项目(BK20210254) 江苏省研究生科研与实践创新计划项目(KYCX23_0271) 

主　　题：桥梁工程 在役拉索 火灾试验 抗火性能 腐蚀火灾作用 

摘      要：拉索在桥梁服役期间易遭受腐蚀、车致火灾等因素的影响。当前在役斜拉桥复杂环境作用下结构安全评估方法研究尚不完善。因此,以某服役时间超过25年的斜拉桥拉索为研究对象,开展在役钢丝高温下的拉伸试验,得到在役钢丝高温下力学性能退化规律和计算模型。基于在役钢丝高温下力学性能退化规律,利用Fire Dynamics Simulator软件建立300 MW油罐车失火工况下的火源模型。通过ANSYS分别建立在役斜拉桥拉索传热分析模型和在役斜拉桥结构模型,并开展结构热力耦合分析。结果表明:最不利条件下,300 MW油罐车火灾总计造成桥梁1/4跨附近3组(共6根)斜拉索失效断裂,各组拉索断裂时间分别为551、592、1064 s;自重作用下主梁挠度最大下降0.08 m,挠跨比1/1250,主梁挠度变化速率最大值为9.6 mm·min^(-1),均处于规范(JTG/T D65-01—2007)的限值内;300 MW油罐车火灾不会造成该在役斜拉桥结构整体垮塌,但会对斜拉桥拉索造成不可逆的严重损伤。研究成果可为在役桥梁复杂环境作用下结构安全分析与评估提供参考。