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斜拉索HDPE防护套的损伤机理及预防对策研究

2013-09-27刘山洪

刘山洪

(重庆交通大学土木建筑学院,重庆 400074)

0 引言

近年来,斜拉桥以其跨越能力和独特的美观效果得到大量应用。斜拉桥主体结构的恒载及活载通过斜拉索传递到索塔上。斜拉桥的跨度越来越大,斜拉索规格也越来越大,其长度、重量、索力也相应增大,斜拉索工厂化生产工艺的难度及现场安装的难度也越来越大。斜拉桥固有的受力特点以及现有斜拉索的防护工艺,容易引起斜拉索病害,并直接影响到斜拉桥的安全。国内已经出现大量的斜拉桥换索工程[1]。

斜拉索作为主要受力构件一般布置在梁体外部,长期处于高应力状态下,同时受到温度、湿度和侵蚀介质作用,拉索钢丝很容易受到腐蚀。在使用一段时间后,先是拉索的防护体系出现不同程度的病害,然后,防护体系失效导致内部钢丝发生锈蚀失效[2]。

影响拉索的安全性和耐久性是诸多因素的共同作用,不能简单地用单一因素来一概而论。常见的斜拉索病害有:高密度聚乙烯(High Density Polyethylene,简称为HDPE)护套开裂、索丝腐蚀断裂、锚具腐蚀、疲劳开裂等;斜拉索采用的高强钢丝束遇水易锈蚀;在车辆等的重复荷载作用下易产生疲劳破坏;风荷载引起的抖振、颤振;雨水顺索流动形成的雨振等加大了斜拉索疲劳作用的影响;雨水在拉索表面形成水膜后,容易形成水泡,水泡破裂引起的冲击也会破坏斜拉索的防护体系,加速斜拉索锈蚀的进程[3]。

同济大学的郭艳恒[4]对HDPE材料进行了老化、疲劳试验,对影响HDPE材料疲劳老化的因素有了更新的认识。……

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