斜拉桥换索工程设计探讨

拉索作为斜拉桥支承体系中最重要的构件,其耐久性直接影响桥梁的使用寿命,因此,拉索的可更换性尤为重要。笔者通过参与几座斜拉桥换索工程的工程实践,针对换索工程的特殊性,对斜拉桥换索工程设计过程的结构分析、拉索及锚具设计、施工要求、施工监控等方面进行了较为详尽地探讨和总结,认为斜拉桥换索宜遵循等强度、等索力、满足原构造的原则,同时应对锚具防腐防水进行多防线设计。相关结论可供类似工程的设计和施工作参考。     

海印大桥换索工程施工质量的监控

广州海印斜拉桥１９８８年建成通车，１９９５年拉索即出现断索和松弛问题，广州市府立即作出全部换索的决定。详述了该桥换索工程施工质量的监控，包括拉索制作质量的控制、换索张拉质量的控制、总调索的质量确保和换索工程质量的检测。介绍了该桥换索后的新貌，对今后的维修等提出了建议     

广东九江大桥换索技术

介绍了广东九江大桥(斜拉桥)的拉索病害调查、新索设计、换索施工工艺、调索方案比选及计算、调索工艺等。该桥在国内首次实现了在不中断交通的情况下完成换索，成功地实现了部分调索。对类似的换索工程，有一定的参考借鉴作用。     

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。     

济南黄河公路大桥换索工程施工工艺简介

本文主要介绍济南黄河公路大桥换索工程的前期准备，斜拉索更换拉拉索外防护的施工过程及施工工艺。     

PC斜拉桥拉索使用现状及其养护技术进展

对于预应力混凝土斜拉桥,因拉索功能过早衰退而引发的换索问题已经引起了人们的密切关注。为促进拉索的检测、评定及相关养护技术的研究与发展,在全面总结已建桥梁的拉索的构造形式、防腐体系及主要病害的形成机制基础上,对当前的拉索检测与评定技术现状进行了分析与评价。换索通常被认为是延长在役 PC斜拉桥使用寿命的最重要的养护技术。根据换索桥梁的技术资料,阐述了换索技术的发展情况及发展趋势,指出新桥的设计应当对运营期换索问题予以充分的考虑,同时应着力开发不中断交通条件下的换索技术,这些均对今后加强拉索检测与评定及换索技术等方面的研究具有重要的借鉴和参考意义。     

密索体系地锚式斜拉桥组合式换索顺序研究

为研究地锚式斜拉桥合理的换索施工顺序,结合某换索工程实例,建立该桥有限元杆系模型并进行数值计算。结合5种换索工况,讨论不同工况下换索顺序和换索数目对索力重分布及主梁、主塔线形的影响,由此提出一种安全、有序且高效的组合式换索方案。结果表明:地锚的存在大幅提高了换索时边跨拉索的安全性,中跨长索的更换对结构影响较大,根据拉索长短采用不同的换索顺序组合可以提高换索效率。     

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。     

LRM拉索诊断系统在斜拉索检测中的应用

通过LRM拉索诊断系统对某大桥斜拉索进行无损检测,准确地反映了斜拉索缺陷所在的位置与损伤量,解决了桥梁斜拉索检测的盲区问题,为斜拉桥换索工程的施工提供了依据,并为同类桥梁的检测提供了一定的参考。     

CFRP斜拉索对多塔斜拉桥整体刚度的敏感性研究

CFRP斜拉索在斜拉桥中的应用研究是近年来工程界和学术界研究的热点问题。针对未来多塔斜拉桥应用CFRP索替换钢质拉索进行桥梁设计和换索的工程实际问题,基于赤石大桥的初步设计资料,建立一般多塔斜拉桥的平面有限元模型。针对CFRP索对桥梁整体刚度可能带来的影响,从静态变形和动力学整体模态频率对斜拉索换索的不同工况的敏感性进行了研究。研究表明,CFRP索替换钢质拉索在静动力学性能两个方面均能有效提高原桥刚度,具有较大的应用前景。     

犍为岷江大桥换索前后检测及荷载试验的比较与分析

桥梁实桥检测与荷载试验是评定桥梁结构耐久性、受力性能以及使用性能等的直接方法。犍为岷江大桥换索工程前后的两次检测与荷载试验分别对桥跨结构性能实施鉴定,也验证了换索工程成功地实现了恢复斜拉桥的承载与使用性能。从换索前后的静载试验结果对比,表明换索前索力异常,换索前的检测验证了斜拉索存在严重的病害,两次固有频率的测试结果表明斜拉索病害会明显导致结构固有频率值降低。     

交通荷载状态控制法在斜拉桥换索过程安全性预测中的应用

斜拉索经过长期的运营以后,桥梁状况已经发生了比较大的变化,在斜拉桥换索过程中,单纯根据理想状态进行换索过程的仿真分析,不能够达到安全性预测目的。采用交通荷载状态控制法对斜拉桥的换索过程进行安全性预测,理论简单且安全实用,减少了换索过程的盲目性,可确保换索工程的顺利进行。     

九江大桥斜拉桥二期换索工程施工

325国道广东南海九江大桥(斜拉桥)1988年6月建成通车，1997年检测发现拉索PE保护层破坏严重，拉索钢丝严重锈蚀。介绍了在不中断交通的情况下换索的施工方法、施工工艺、监控措施以及拉索锚头的防护措施，对今后斜拉桥的建设和换索提出了建议。     

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。     

斜拉桥中拉索的静力设计

根据斜拉索设计的工程需要，假定已知端索张力的竖向分量，对不考虑弹性和考虑弹性两种情况，推导了用于斜拉索线形设计的解析式，并以某斜拉索为例进行了计算分析，证明了所得解析式的正确性。最后，推导了用于设计端锚索的解析式。本文的结果也可用于其它索结构中拉索的设计 。     

基于WQJX体系的斜拉索单根换索施工技术

WQJX平行钢绞线拉索具有可实现单根钢绞线安装、张拉和更换的优点,结合重庆千厮门嘉陵江大桥WQJX15．2-139平行钢绞线拉索单根钢绞线换索演示实践,对WQJX平行钢绞线拉索单根换索工艺进行介绍。     

换索斜拉桥合理受力状态研究

斜拉索功能退化导致结构的线形、索力与设计目标值相差较远,为改善这种状况,首先以索力优化理论为基础,利用最小弯曲能量原理,建立了通过换索改善结构线形与内力的理论和方法。然后以云南皎平渡斜拉桥换索为工程背景,以换索前实测索力和线形为参照,以主梁应力为主要控制目标,综合考虑斜拉索受力和主梁线形来确定斜拉桥换索后合理成桥受力状态。     

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。     

斜拉索腐蚀损伤下斜拉桥体系可靠度研究

拉索腐蚀疲劳累积损伤是威胁斜拉桥运营安全的关键因素,导致斜拉桥运营期的换索次数多且换索成本高。为了准确评定斜拉索腐蚀疲劳损伤对斜拉桥结构安全的影响,从结构体系可靠性角度探索拉索腐蚀疲劳损伤的概率传递模型。分析了斜拉索腐蚀疲劳损伤对结构体系可靠度的影响规律,从而为换索决策提供依据。研究结果表明,疲劳和疲劳腐蚀效应共同作用下的拉索在20 a服役期内的强度系数分别为0.928和0.751,斜拉索抗力退化将导致斜拉桥主要失效路径变化,主梁索间距为30 m的斜拉桥在服役期的13 a,主要失效模式从由主梁弯曲失效转移至斜拉索强度失效,导致后期的结构体系可靠指标快速下降。     

独塔斜拉桥换索过程计算分析研究

建立独塔斜拉桥设计方案的全桥有限元模型,综合考虑主梁内力对成桥索力进行优化;计算施工阶段拉索初拉力.分析逐一卸除各拉索工况下拉索力和应力的变化及其极值;计算各换索工况下主梁和桥塔的应力变化,分析换索过程中桥梁能否正常运营.还对各换索工况下主梁竖向位移进行了分析.