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双缆悬索桥空缆状态主缆抗滑安全性研究

计算力学学报 2023年第3期40卷 366-374页

作者：柴生波吴骞王秀兰王克文西安科技大学建筑与土木工程学院西安710054

为指导双缆悬索桥上下缆垂跨比的取值,明确双缆悬索桥施工阶段主缆抗滑稳定性,提出一种主缆在施工阶段空缆状态下的抗滑安全系数计算方法.基于上缆变下缆的主缆布置方式,通过双缆悬索桥成桥状态反推空缆状态主缆垂度,根据空缆状态下主... 详细信息

为指导双缆悬索桥上下缆垂跨比的取值,明确双缆悬索桥施工阶段主缆抗滑稳定性,提出一种主缆在施工阶段空缆状态下的抗滑安全系数计算方法.基于上缆变下缆的主缆布置方式,通过双缆悬索桥成桥状态反推空缆状态主缆垂度,根据空缆状态下主缆线形为悬链线计算中塔塔顶鞍座处缆力及包角,并据此计算空缆状态抗滑安全系数.建立多塔悬索桥有限元模型对提出的公式进行验证,分析成桥状态上下缆垂跨比和桥梁跨度的取值对空缆到成桥状态主缆垂度变化以及抗滑安全系数的影响.结果表明,采用本文公式计算的双缆悬索桥空缆状态下抗滑安全系数精度较高;上下缆垂跨比对空缆状态主缆抗滑安全性影响较大,抗滑安全系数随着上下缆垂跨比差值的增大迅速减小;空缆状态主缆抗滑安全系数受跨度影响不大,其随跨度增大略有提高.在实际的双缆悬索桥初步设计过程中应考虑施工阶段主缆抗滑稳定性,选择适宜的上下缆垂跨比,采取措施提高施工阶段主缆抗滑安全性.

关键词：桥梁工程双缆悬索桥数值模拟施工阶段空缆状态主缆抗滑

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AS法架设主缆悬索桥索夹抗滑性能试验研究

桥梁建设 2022年第3期52卷 77-83页

作者：郭瑞苗如松陈龙谢俊中交二公局第二工程有限公司陕西西安710100 云南大学建筑与规划学院云南昆明650504 德阳天元重工股份有限公司四川德阳618000

为研究悬索桥主缆索夹与空中纺线法(AS法)成型镀锌钢丝主缆之间的抗滑移性能,以AS法架设主缆的悬索桥--阳宝山特大桥为背景进行抗滑试验分析。在实桥上选择2个测试索夹位,采用千斤顶在被测索夹的一侧施加顶推力,模拟索夹下滑力,测定不... 详细信息

为研究悬索桥主缆索夹与空中纺线法(AS法)成型镀锌钢丝主缆之间的抗滑移性能,以AS法架设主缆的悬索桥--阳宝山特大桥为背景进行抗滑试验分析。在实桥上选择2个测试索夹位,采用千斤顶在被测索夹的一侧施加顶推力,模拟索夹下滑力,测定不同索夹螺杆夹紧力下索夹滑移时的名义摩擦系数,验证索夹在AS法成型镀锌钢丝主缆上的抗滑性能是否满足设计规范要求。结果表明:AS法成型镀锌钢丝主缆与索夹的实际名义摩擦系数均大于规范设计值0.15,平均值达0.21,索夹螺杆设计夹紧力450 kN能够满足索夹抗滑安全系数大于3.0的要求。为持续保持索夹的抗滑能力,建议在桥梁施工和后期运营过程中对索夹螺杆拉力松弛进行监测,以获取索夹螺杆拉力松弛监测数据,为AS法架设主缆悬索桥的索夹抗滑评估及螺杆补张拉周期安排提供依据。

关键词：悬索桥空中纺线法主缆索夹螺杆夹紧力名义摩擦系数抗滑试验

自锚式悬索桥主缆与索鞍间抗滑移特性理论分析

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重庆交通大学学报（自然科学版） 2023年第10期42卷 29-37页

作者：段瑞芳白云腾薛园园黄春杨陕西交通职业技术学院公路与铁道工程学院西安710018 长安大学公路学院西安710064

为准确评估主缆与索鞍间的抗滑移安全性,确保快速施工过程中自锚式悬索桥的结构安全,亟待研究主缆与索鞍间的抗滑移性能。通过探究既有侧向力计算公式的理论基础,评估了不同侧向力计算方法的精确性;基于离散体接触关系的侧向力分析理论... 详细信息

为准确评估主缆与索鞍间的抗滑移安全性,确保快速施工过程中自锚式悬索桥的结构安全,亟待研究主缆与索鞍间的抗滑移性能。通过探究既有侧向力计算公式的理论基础,评估了不同侧向力计算方法的精确性;基于离散体接触关系的侧向力分析理论,推导了主缆-索鞍抗滑移安全系数改进表达式,改进了施工状态与成桥状态下安全系数衡量指标,建立了不同状态下主缆的失效准则与失效模式。结果表明,索鞍与主缆间的摩擦系数和鞍座结构参数是索鞍处主缆抗滑移性能的主要影响因素,优化索鞍的结构参数及在索鞍内设置金属隔板等方式能够有效提高主缆的抗滑移安全性。

关键词：桥梁工程自锚式悬索桥主缆索鞍抗滑移失效模式安全系数

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桥梁主缆断丝漏磁检测系统研制

科学技术与工程 2023年第32期23卷 13827-13833页

作者：欧阳权孙令司武新军华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074

主缆作为桥梁的重要承力构件,长期服役后会出现内部钢丝断裂等问题,需要进行定期检测。为了解决桥梁主缆直径大、主缆钢丝与缠丝正交布置引起的漏磁检测难题,首先通过有限元仿真方法研究主缆漏磁检测的可行性,并基于仿真结果,采用模块... 详细信息

主缆作为桥梁的重要承力构件,长期服役后会出现内部钢丝断裂等问题,需要进行定期检测。为了解决桥梁主缆直径大、主缆钢丝与缠丝正交布置引起的漏磁检测难题,首先通过有限元仿真方法研究主缆漏磁检测的可行性,并基于仿真结果,采用模块化设计思路,研制出桥梁主缆断丝漏磁检测系统,包括驱动、传感、信号处理、WIFI通信等模块。最后开展主缆检测实验研究,实验结果表明:该系统能够检测出主缆试件表层钢丝中的3根与5根断丝缺陷,与仿真结果相符;爬行稳定且信号平稳。研究成果可为桥梁缆索检测提供一种新手段。

关键词：主缆漏磁检测桥梁有限元仿真 WIFI

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空间异形索面悬索桥主缆成桥线形计算方法

桥梁建设 2020年第5期50卷 37-43页

作者：吴月星周建庭孙马田振生王桢重庆交通大学土木工程学院重庆400074 湖北省路桥集团有限公司湖北武汉430056 郑州市交通规划勘察设计研究院河南郑州450001

空间异形索面悬索桥的主缆受到吊索三个方向的作用力,由于空间吊索与空间主缆相互耦合作用,主缆成桥线形计算尤为复杂。鉴于此,基于分段悬链线理论,提出一种"空间问题正向平面化,平面问题逆向空间化"的新思路,推导出可同时考虑空间主缆... 详细信息

空间异形索面悬索桥的主缆受到吊索三个方向的作用力,由于空间吊索与空间主缆相互耦合作用,主缆成桥线形计算尤为复杂。鉴于此,基于分段悬链线理论,提出一种"空间问题正向平面化,平面问题逆向空间化"的新思路,推导出可同时考虑空间主缆与空间吊索相互耦合作用的空间异形索面悬索桥主缆成桥线形解析表达式。结合MATLAB软件编制空间异形索面悬索桥主缆成桥线形迭代分析主程序,并基于APDL参数化语言开发主缆平衡态分析验证子程序。以空间索面悬索桥——韩国永宗大桥、空间异形索面悬索桥——河南省宜阳县骏马大道跨洛河大桥为例,采用所提出的方法分别开展主缆成桥线形分析。结果表明:所提出的方法计算精度高、收敛速度快,可适用于各种索面悬索桥主缆成桥线形分析。

关键词：悬索桥空间异形索面主缆线形分段悬链线理论 MATLAB 分析程序

基于物联网的南沙大桥坭洲水道桥主缆架设技术

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世界桥梁 2022年第1期50卷 26-32页

作者：王晓佳陈凡保利长大公路工程有限公司广东广州511430

南沙大桥坭洲水道桥为(658+1688+522)m双跨钢箱梁悬索桥,主缆采用预制平行钢丝索股(PPWS)法架设。结合主缆及索股特点,通过优化牵引系统布置和改进快拆悬挂装置、背索后锚头快拆式拽拉器、自锁紧式握索器等索股架设装置,提高了索股架设... 详细信息

南沙大桥坭洲水道桥为(658+1688+522)m双跨钢箱梁悬索桥,主缆采用预制平行钢丝索股(PPWS)法架设。结合主缆及索股特点,通过优化牵引系统布置和改进快拆悬挂装置、背索后锚头快拆式拽拉器、自锁紧式握索器等索股架设装置,提高了索股架设工效及质量。基于物联网技术,研发了包含索股牵引实时监控系统及索股调整实时监测计算系统的索股架设智能化监控系统,索股牵引实时监控系统对索股牵引过程进行多维度监测、追踪和预警;索股调整实时监测计算系统快速监测并联合索股温度场及高差传感器数据,计算索股垂度及调整量,系统化生成并发送索股调整指令。索股架设智能化监控系统初步实现了悬索桥索股架设牵引的智能化监控,有效保证了主缆架设过程中索股的安装质量及成缆质量。

关键词：悬索桥主缆 PPWS法牵引系统物联网智能化监控施工技术

2000m级超大跨度悬索桥主缆全寿命期可靠度分析

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建筑结构 2023年第S01期53卷 493-498页

作者：王学勇龚旺何能陆久飞云南省交通规划设计研究院有限公司昆明650041

针对2000m级超大跨度悬索桥主缆设计无适用规范,且在全寿命期内因腐蚀而导致抗力退化,进而威胁桥梁安全的问题,以某超大跨度悬索桥为背景工程,调整各项恒载及主缆材料分项系数优化主缆设计,并对主缆在全寿命期内可靠度进行分析。结果表... 详细信息

针对2000m级超大跨度悬索桥主缆设计无适用规范,且在全寿命期内因腐蚀而导致抗力退化,进而威胁桥梁安全的问题,以某超大跨度悬索桥为背景工程,调整各项恒载及主缆材料分项系数优化主缆设计,并对主缆在全寿命期内可靠度进行分析。结果表明:主缆全寿命期内,考虑腐蚀影响,随着主缆服役年限增加,主缆可靠度指标随之降低;且有随主缆年平均抗力损失率增加,主缆预测服役年限显著降低,为保证主缆在设计基准期内可靠度满足工程结构使用要求,主缆材料分项系数取值宜大于1.50。

关键词：大跨度悬索桥主缆全寿命期可靠度腐蚀

虎门二桥1960 MPa主缆钢丝及索股关键技术

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桥梁建设 2018年第3期48卷 5-10页

作者：吴玉刚崖岗代希华张鑫敏广东省公路建设有限公司虎门二桥分公司广东广州511447

依托虎门二桥坭洲水道桥(主跨1 688m的双塔双跨悬索桥),系统开展了1 960MPa主缆钢丝及索股的技术开发。研制了适用于在线水浴、离线盐浴、离线铅浴等不同索氏体化方式的国产1 960 MPa钢丝盘条,性能指标优于国外同类产品。通过超高强度... 详细信息

依托虎门二桥坭洲水道桥(主跨1 688m的双塔双跨悬索桥),系统开展了1 960MPa主缆钢丝及索股的技术开发。研制了适用于在线水浴、离线盐浴、离线铅浴等不同索氏体化方式的国产1 960 MPa钢丝盘条,性能指标优于国外同类产品。通过超高强度钢丝拉拔工艺、"双镀+电磁抹拭"热镀锌铝工艺、稳定化处理工艺,研发了抗拉强度达1 960MPa、扭转次数≥14次的高强度锌铝合金镀层钢丝,并形成完整的生产工艺体系。开发了1 960 MPa悬索桥主缆索股技术及具有优异锚固性能、静载性能、抗疲劳性能和抗滑移性能的锚固系统,实现了30 000余吨1 960 MPa镀锌铝合金钢丝索股在虎门二桥工程中的应用。

关键词：悬索桥主缆盘条 1960 MPa高强钢丝索氏体化锌铝合金镀层索股锚具

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悬索桥主缆内部温湿度变化机理模型试验研究

桥梁建设 2017年第2期47卷 42-47页

作者：范厚彬田浩曹素功马如进程嘉稀浙江舟山跨海大桥有限公司浙江舟山316031 浙江省交通运输科学研究院浙江杭州311305 同济大学桥梁工程系上海200092

为研究长期处于潮湿易腐蚀环境中的悬索桥主缆内部温、湿度的分布及变化规律,设计主缆缩尺模型室内试验,在特制环境模拟房中放置主缆模型(长4m,直径30cm),进行4种工况下的环境模拟,布置温湿度传感器对主缆温度和含湿量进行监测,获得主... 详细信息

为研究长期处于潮湿易腐蚀环境中的悬索桥主缆内部温、湿度的分布及变化规律,设计主缆缩尺模型室内试验,在特制环境模拟房中放置主缆模型(长4m,直径30cm),进行4种工况下的环境模拟,布置温湿度传感器对主缆温度和含湿量进行监测,获得主缆内部温、湿度的分布规律,并计算主缆的热传导率和热交换系数。结果表明:含湿量分布规律与温度分布规律相似,环境温度上升后,主缆内部的温度和含湿量均随时间上升;外界温度越高,主缆内部温度和含湿量越快达到稳定;对主缆局部加热时,主缆截面会出现明显的温度梯度分布,含湿量分布也不均匀;主缆内部含积水时,其横截面内温湿度分布相较干燥状态更不均匀,梯度分布更加明显。

关键词：悬索桥主缆温度含湿量模型试验热传导率热交换系数