基于全寿命设计理论的斜拉桥拉索体系选择研究
2012-04-26胡大新
石家庄铁道大学学报(自然科学版) 2012年2期
陈 伟, 胡大新
(1.石家庄铁道大学土木工程学院,河北 石家庄 050043;2.中国铁道科学研究院,北京 100081)
0 引言
斜拉桥作为一种重要的桥型,在200~800m的跨度范围内具有很强的竞争能力。1956年,瑞典建成第一座现代化斜拉桥,至今已有50多年的历史。到目前为止,世界各国修建了400座左右的斜拉桥,我国占100座以上,斜拉桥已成为大江大河首选的比较方案桥型。而这种桥型的主要组成部分中,斜拉索的作用相当重要。
在全世界修建的400座左右的斜拉桥中,由于斜拉索病害的影响,使得部分早期修建的斜拉桥结构损坏非常严重。早期修建的斜拉桥普遍存在拉索防护层过早失效、使用寿命缩短的问题。据不完全统计,20世纪70至90年代初,我国修建的30余座斜拉桥中,有35%的斜拉桥因斜拉索锈蚀原因已全部或部分更换了斜拉索,在2005年附近的几年内进行了10余座20世纪90年代后修建的斜拉桥的换索。这充分表明传统斜拉桥中拉索的选型和设计理念导致现有斜拉桥使用性能差、使用寿命短,全寿命经济指标差等问题,给后期的运营维护带来巨大的经济负担,也增加了社会的负担。因此如何从全寿命设计理念角度出发开展斜拉桥拉索的选型和设计成为一个比较重要的研究课题[1]。
斜拉索作为一种承受拉力的构件,其体系随材料(包括钢材及防护材料)和锚固技术的发展也经历了几个阶段。斜拉索的主要形式包括:由多根钢丝绞成的缆索或钢丝互扣绞成的缆绳、平行高强钢筋、直径为7mm平行预应力钢丝,或是由7根钢丝绞成直径为15mm的预应力钢绞线。……
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