桥梁索杆内部锈蚀断丝无损检测技术运用

介绍了桥梁索杆内部腐蚀断丝无损检测中最主要的2种方法：漏磁检测法和磁致伸缩导波检测法的基本原理,并对其优缺点进行了分析。进而结合磁致伸缩导波检测法的优点,分析采用磁致伸缩导波检测技术进行斜拉索损伤定位和损伤判别的原理;结合检测技术和桥梁斜拉索特点提出磁致伸缩导波检测技术的检测评定标度;最后结合实际桥梁斜拉索的无损检测,给出了检测及计算分析实例。     

基于磁致伸缩技术的桥梁缆索损伤定位研究

介绍了磁致伸缩技术的基本原理,并研制基于磁致伸缩导波技术的缆索无损检测设备.对设备中的3大系统:激励信号发生系统、功率放大系统和导波检测系统进行说明,并分析采用设备进行缆索损伤定位的原理.设计制作带缺陷试验缆索进行大量检测试验,对检测数据进行细致分析,结果表明:磁致伸缩技术和研制的无损检测设备可较好地实现缆索损伤定位;...     

钢丝拉索腐蚀磁致伸缩导波检测的试验研究

钢丝腐蚀退化是桥梁拉索承载能力下降的主要原因,定期腐蚀检测对拉索的寿命非常重要。为模拟拉索实际腐蚀过程和检测思路,选取制造完好的平行钢丝拉索截段倾斜摆放,在不剥开拉索外护套HDPE的条件下,设计一套均匀滴加NaCl溶液吊瓶装置,通过小孔滴加NaCl溶液进行98d加速腐蚀,使用磁致伸缩导波检测仪器定期跟踪采集拉索腐蚀区域和端部信号。分析对比腐蚀前后信号发现,腐蚀区域反射系数逐渐增大,导波能量在腐蚀钢丝中逐渐衰减,端部回波信号逐渐减小。拉索腐蚀试验的导波信号特性规律能为实桥在役拉索腐蚀检测提供数据依据和可靠支撑。     

某悬索斜拉索组合式跨越管桥的换索设计

某(320+500+225)m悬索斜拉索组合式跨越管桥,运营多年后索结构出现防腐保护层老化、破损,钢丝锈蚀严重,索体松弛等病害。为保障管桥结构和运营安全,对全桥主缆、吊索及斜拉索进行更换设计。新索全部采用镀锌钢丝绳。采用整体置换法更换主缆,在锚固墩和塔顶设计新主缆通道,按设计空缆线形架设新主缆;采用单根置换法更换所有吊索,新主缆逐步替代旧主缆;采用单根置换法更换斜拉索,从桥塔向跨中逐根进行,北塔和南塔同步;所有缆索更换完后,进一步调整索力和线形;最后参照公路桥梁缆索的防腐技术对所有新索进行防腐处理,并拆除旧主缆。采用MIDAS Civil 2012进行换索计算,结果表明结构受力均满足规范要求。该管桥已于2015年底成功完成换索,目前运营情况良好。     

桥梁索杆检测技术研究与应用

介绍了桥梁索杆爬索机器人检测技术、磁致伸缩导波检测技术及振动法索力测试的原理及其优势。通过室内试验和实桥导波检测,充分验证了索杆导波检测技术的先进性和可靠性,试验缺陷定位误差小于3%;开展了索力振动测试法温度影响研究,当温度变化在-20℃~20℃之间时,温度对频率测试的影响系数为0.999 9~1.000 1,由此可知温度对振动法测试索力的频率影响可以忽略不计。     

桥梁平行钢丝缆索磁致伸缩导波断丝检测实验研究

在实际检测中缆索拉力会影响导波检测换能效率,同时缺陷大小以及激励频率也会影响断丝缺陷信号的幅值。为了获得可靠的评估检测结果,需对磁致伸缩纵向导波平行钢丝缆索断丝缺陷信号进行研究。首先,在张拉情况下进行了缆索断丝导波检测实验,得到了拉力对断丝缺陷信号幅值的影响。然后,进行了缆索多根断丝导波检测实验,得到了不同激励频率下断丝根数与缺陷信号幅值间的关系。结果表明:缆索拉力对断丝缺陷信号幅值有一定的增强效果,但随着拉力增大其对幅值的增强效果会逐渐减小。同时,在一定激励频率下,断丝缺陷信号幅值与断丝根数呈近似线性关系。基于本文研究结果,可支持检测人员对检测信号进行补偿及分析,得到较可靠的断丝缺陷检测结果。     

美国卢凌赫尔鲍格斯斜拉桥的评估与换索方案

美国路易斯安那州卢凌市赫尔鲍格斯大桥于1983年10月5日建成通车,时为跨越密西西比河的第一座斜拉桥。该桥很多拉索的聚乙烯保护层在施工和运营期间出现破损。已往的维修工作都试图弥补拉索保护层的缺陷,但大多数未能奏效,没有起到对主承拉构件的保护作用。在72根拉索中,有39根急需维修。为了解决这些问题,并且保证桥梁结构的整体性,通过费用分析,对维修和换索方案进行了评估,最后决定更换全部拉索。更换全部72根索的方案在北美属于首例,最终的换索方案在很大程度上受到了原锚位几何形状的制约。新索的设计寿命是75年,并且在防腐及减振方面融入了最先进的技术。该桥是重要的区域性连接通道,也是发生飓风时的疏散路线。为了尽量避免对公众和商业带来不便,作为这一项目不可缺少的内容,进行了换索期间保持交通畅通的设计。     

基于深度学习与漏磁探伤的桥梁缆索检测预警系统研究

为准确、全面地评估桥梁缆索的损伤，开发了基于深度学习和漏磁探伤的桥梁缆索检测预警系统。该系统主要由检测平台和预警平台两部分组成，利用检测平台中爬索机器人的高清摄像头和磁传感器列阵收集缆索表面的缺陷图像及漏磁信号数据，随后将缺陷图像输入到深度学习模型中对其进行自动分类与识别，利用小波分析处理漏磁信号数据以确定内部高强钢丝锈蚀缺陷位置，并根据检测到的数据提出了五级预警。为验证桥梁缆索检测预警系统的可靠性，利用该系统对4座在役斜拉桥的缆索进行检测。结果表明：该系统嵌入的深度学习模型和经过小波分析处理后的磁信号能够准确识别桥梁缆索表面的缺陷特征和内部钢丝锈蚀位置；该系统中预警平台可以将检测信息及时发送给管养部门，便于其采取相应的补救措施。     

独塔单索面混凝土斜拉桥换索技术研究

由于斜拉索的防护技术不尽完善,斜拉桥在运营若干年后,不可避免地会出现斜拉索腐蚀问题。为保证桥梁安全运营,国内外一些斜拉桥不得不进行换索。通过对一座独塔单索面斜拉桥的病害状况、成因分析、换索过程及换索效果进行阐述,以期为此类斜拉桥的换索提供技术支撑。     

电磁无损检测中桥梁缆索的端部效应

桥梁缆索在长期服役过程中,面临着腐蚀和耐久性问题,缆索缺陷造成的结构安全隐患十分严峻。利用电磁无损检测技术对桥梁缆索进行损伤识别时,端部的检测十分关键。在磁通检测模型试验中,端部磁通信号漂移,端部效应显著。在永磁激励开路磁化方式下,分析了桥梁缆索端部效应的变化规律及影响范围。分析表明:在永磁激励开路磁化方式下,端部效应随着桥梁缆索长度的增加和缆索直径的增大而减弱,其影响范围主要在桥梁缆索端部2 m~3 m区域。     

美国黑尔·博格斯桥评估、修复计划及斜拉索更换设计

黑尔·博格斯桥于1983年10月5日通车。桥上一些斜拉索的PE保护套在斜拉索安装之前、安装期间及大桥通车之后均有损坏,自2002年以来为改善黑尔·博格斯桥的状况进行了斜拉索状态的评估及更换。为解决这些损伤并保证桥梁结构的完整性,对5个更换斜拉索的方案进行全寿命周期成本分析,最后采用更换全桥斜拉索方案。设计更换的斜拉索设计寿命为75年,重点对斜拉索锚固位置的几何限制,防腐、振动控制进行设计。由于该桥是一个重要的区域连接工具,且构成一个飓风疏散路线,因此在换索施工期间的交通维护也是设计重点。     

斜拉索的腐蚀案例与分析

根据收集的国内外文献资料,介绍了12座斜拉桥的换索案例。这些斜拉桥的拉索设计寿命均不低于30 a,但实际使用均未达到设计寿命,换索的主要原因是斜拉索的腐蚀。最严重的斜拉索腐蚀导致桥梁营运过程中的断索事故。由于斜拉索的防护体系和构造特点,目前还没有十分有效的监测斜拉索腐蚀的方法,只能通过开窗检查。斜拉索一旦锈蚀,其抗疲劳强度迅速下降,应尽快换索,以确保桥梁安全。     

大跨度地锚式斜拉桥换索施工技术

郧县汉江大桥为(86+414+86)m地锚式预应力混凝土斜拉桥,每塔两侧各布置2×25根斜拉索。检测发现:斜拉索索力和设计理论状态误差较大,PE护套损伤,钢丝锈蚀严重,斜拉索系统属于四类部件。为确保桥梁结构的长期安全,结合该桥斜拉索体系病害情况,运用等强度换算原理,设计新斜拉索[采用镀锌平行钢丝、PES(HD)低应力全防腐索体、全防水结构等多项技术],替换全桥旧斜拉索。斜拉索更换顺序为病害斜拉索优先,单塔对称、双塔反对称,由长索到短索的原则进行更换。有限元结果表明,在整个换索过程中,斜拉索、主梁和桥塔结构变形、应力和强度验算均能满足规范要求。换索施工工序为旧索放张→旧索拆除→新索安装与张拉→索力调整。通过优化施工工艺,长索单塔换完后,2个点4根索同时更换,将换索工期降低到120d,极大地缩短了施工工期。     

大跨径混合梁斜拉桥全桥更换斜拉索顺序的研究

为研究混合梁斜拉桥斜拉索更换对桥梁结构内力和位移的影响,找到大跨径混合梁斜拉桥的最优换索顺序,本研究以主跨为360 m的广州鹤洞大桥换索工程为依托,以节省工期,确保换索过程结构安全为目标,开展组合式换索顺序的研究。首先建立了全桥精细化有限元模型,确定了桥梁换索前的基准状态,并验证了其正确性;然后根据已确定的由长索到短索的换索原则,以一次对称更换单塔同一索号的一对索为基础方案,进行施工过程仿真分析,在此基础上提出了一种将全桥斜拉索按照长索区、中长索区及短索区分类的优化思路;最后在各索区选取典型索为研究对象,采用增量法对比分析了不同卸索方案下结构关键参数的变化情况。在兼顾施工难度、双塔相互影响等因素影响的前提下,确定了全桥组合式换索顺序的建议方案：长索区按基础方案执行,中长索区优化为双塔反对称一次更换4根斜拉索方案,短索区优化为全桥一次更换同一索号的8根斜拉索方案。由此全桥换索循环由基础方案的72次优化为32次,确保了桥梁换索过程中的结构安全,并大大缩短了工期。     

斜拉桥换索施工监控技术探讨

斜拉桥由于多因素的影响，致使部分斜拉桥运营一段时间后需要全部或部分更换斜拉索。结合犍为岷江大桥换索工程，探讨斜拉桥换索施工监控中的技术问题。采用平面杆件有限元分析方法进行了结构换索前的状态模拟，介绍了理论计算、索力监控测量、换索方法及施工过程监控。从该桥的监控实践来看对一点多索的斜拉桥换索主要监控索力和线形。     

抵母河特大桥主索鞍设计

主索鞍是设置在主塔顶端、承受缆索的竖向压力、并将该压力均匀地传递到主塔上、使缆索在塔顶能够平缓过渡的关键受力构件。它工作是否正常,直接关系到桥梁的安全和寿命。根据以往大跨悬索桥的设计经验,对贵州省毕都高速公路抵母河特大桥主索鞍设计进行了探讨。通过传统手工简化计算和有限元计算,对主索鞍进行了受力分析。     

宁波明州大桥磁通量传感器智能拉索制作及应用

宁波明州大桥拉索安装施工中,为了确保施工质量和桥梁的运营安全,部分关键位置安装了磁通量传感器,其与联合开关箱、磁弹仪、GPRS无线传输等组成在线监测系统,对该桥的施工和运营状况进行实时监测.以该桥智能拉索制造为例,对磁通量传感器智能拉索的制作、标定、安装等进行介绍,为磁通量传感技术在桥梁缆索上的应用提供参考.     

山区大跨悬索桥施工缆索吊机的设计要点

以沪瑞高速公路上贵州省境内北盘江特大桥为工程背景,通过对缆索吊机承载缆的优化计算及对缆索吊机的细部设计优化,确保了其在钢桁梁吊装中的成功运用,表明准确地进行承重索的计算分析及合理的构造设计能有效地提高大负载缆索吊机在大跨度桥梁施工中的运营性能,可为今后超大跨度桥梁施工中施工缆索吊机的设计应用提供参考.     

衡山湘江公路大桥换索方案研究

以衡山湘江公路大桥为工程背景,在已有的危桥改造换索方案的基础上,从换索原则、换索施工监测与控制、换索主要阶段施工工艺及方法3个方面全面系统地介绍了衡山湘江公路大桥换索方案,并就该桥换索施工方法中旧索的拆除、新索的安装与张拉、斜拉索索力调整3个主要施工阶段进行了详细的介绍说明,其全套技术与方法可为同类桥梁的换索提供参考.     

悬索桥主缆全寿命管理

主缆是悬索桥的"安全生命线",也是无法更换的易腐蚀结构。为了保证桥梁的安全并达到其使用寿命,必须对主缆进行防腐保护。该文提出了主缆全寿命管理的概念,根据腐蚀类型和悬索桥主缆腐蚀现状,从结构设计、施工设计和运营维护三阶段论述了主缆全寿命期管理要点。