关于起重机中承拉钢绳钢丝的受力探讨

钢丝绳由许多钢丝缠绕而成，每根钢丝形状复杂。在设计起重机钢绳直径一般仅是将钢绳所受的拉力考虑安全系数后与钢绳的破断拉力相比较来确定，至于钢绳中钢丝的应力来涉及。本文试探了承受轴向力的钢丝绳中股截面的内力以及绳股中形状复杂的钢丝内力和应力情况。     

公路桥梁鱼腹式T梁检测与加固方案

沈海高速海湾大桥经过检测发现梁端封锚处混凝土脱落，锚具及高强钢丝外露锈蚀，其中1束高强钢丝完全锈断，该桥继续运营将给结构和行车安全带来极大隐患。通过对该桥检查情况的分析，制定了有针对性的维修改造加固方案。实践证明，该维修加固方案能够有效解决高强钢丝锈断及梁端封锚处混凝土脱落的问题，达到了维修加固的预期目的。     

腐蚀斜拉索钢丝承载力的影响因素研究

斜拉索极易遭受周围环境中腐蚀性物质的侵蚀破坏,其耐蚀性和腐蚀退化已经成为影响桥梁结构使用寿命、威胁桥梁结构服役安全的最主要因素之一。文章基于有限元分析,建立了腐蚀钢丝破断拉伸模拟的有限元精细模型,从腐蚀程度、塑性降低以及综合因素等方面对钢丝承载力的影响进行了多个角度的分析研究。研究表明:腐蚀程度的加重会明显降低索用钢丝的破断荷载和延性,并且钢丝延性降低的速度更快;腐蚀脆化程度对钢丝的承载力的影响很大,不容小觑,故在分析腐蚀对钢丝承载力的影响时,建议考虑钢丝的脆化影响;同时考虑截面损失、应力集中和腐蚀脆化现象的算法,计算误差较小,分析偏于安全。     

锈蚀分布对斜拉索承载能力的作用效应

为了提高斜拉索极限承载力评估的精度,考虑了斜拉索锈蚀损伤的影响,建立了锈蚀钢丝力学性能模型,模拟了完好与锈蚀钢丝的力学性能;以3种典型截面锈蚀分布模型模式和3种典型索长方向锈蚀分布模型类型的联合作用为前提,分析了斜拉索内不同位置处的锈蚀程度,研究了斜拉索的锈蚀分布规律;采用蒙特卡罗方法模拟了不同锈蚀程度下索内钢丝的力学性能,最终得到了索的极限承载力以及斜拉索达到极限承载力时的断丝数,统计分析了斜拉索极限承载力、断丝数、锈蚀深度以及截面锈蚀率之间的相关关系,分析了锈蚀分布规律的影响。分析结果表明：不同锈蚀分布条件下,锈蚀斜拉索达到极限承载力时的断丝数的样本均值相差可达到约3倍,而斜拉索极限承载力的样本均值变化可达到约20%;虽然锈蚀斜拉索达到极限承载力时的断丝数随着锈蚀程度增加而增加,但是断丝数与极限承载力间的相关性较差,在某些锈蚀分布条件下甚至仅为0.014;为了保证斜拉索的安全可靠性,不宜以断丝数作为评估索承载力的技术指标。     

基于小波变换技术的钢丝绳缺陷检测降噪方法研究

文章介绍了钢丝绳断丝信号的特点,分析了利用变阀值小波与提升小波降噪的原理、步骤。通过对断丝模拟信号与实际钢丝信号的降噪处理,验证了两种小波变换降噪方法均能有效去除基线漂移和脉冲噪声等干扰。与传统变阀值小波变换相比,提升小波降噪效果更好、运算速度更快、内存占用更少,为信号的后期特征分析与定量计算奠定扎实的基础。     

悬索桥主缆用169丝大规格单元索股制造工艺技术

建设大街东桥悬索桥位于辽宁省庄河市,为主跨200m的混凝土自锚式悬索桥,上下游各设一根主缆,每根主缆由32根Φ5.2-169大规格单元索股组成,以有效减小锚固空间。标准丝制作、钢丝集束成型及热铸锚灌铸是索股制作过程中的重点和难点,为保证其制作质量,对原材料质量、工序进行质量控制,并对试验索进行放索试验和静载性能试验。结果表明,大规格单元索股的各项性能指标符合设计和规范要求。按照试验索成熟的制作工艺、质量控制方法,完成了该桥64根索股的制造,热铸锚反顶位移量均小于5mm,索股合格率100%。     

悬索桥主缆检测及承载力评估现状与发展

通过分析悬索桥主缆检测的特点以及主缆各阶段承载力评估的主要因素,详细讨论钢丝腐蚀、断丝以及主缆次应力等对主缆承载力的影响,回顾了现有的承载力评估模型研究现状,提出了基于可靠度方法,综合考虑影响主缆承载力各因素的主缆全寿命期间内承载力评估方法的研究思路。     

桥梁缆索钢丝疲劳性能影响因素试验

为研究桥梁缆索钢丝的疲劳与腐蚀疲劳性能，采用不同强度等级新钢丝、服役7年的斜拉桥拉索钢丝和人工加速腐蚀钢丝开展了缆索钢丝疲劳与腐蚀疲劳试验；根据典型疲劳断口宏观形貌特征，探究了缆索钢丝的疲劳断裂机制；采用威布尔分布函数拟合了缆索钢丝的应力-疲劳寿命曲线，对比了不同钢丝应力-疲劳寿命曲线的差异，揭示了强度等级、应力比、腐蚀损伤和腐蚀疲劳损伤4个关键因素对缆索钢丝抗疲劳性能的影响规律，并建议了相应的疲劳强度曲线。试验结果表明：钢丝未发生腐蚀时抗疲劳性能良好，随着强度等级的提高，缆索钢丝的疲劳强度显著增大，对应的疲劳极限也逐渐上升；缆索钢丝的疲劳强度随应力比的增大而显著减小；腐蚀和腐蚀疲劳损伤均会大幅降低缆索钢丝的疲劳强度，腐蚀疲劳损伤对缆索钢丝剩余疲劳寿命的影响大于单一腐蚀损伤；新钢丝的疲劳裂纹起源于表面划痕或材料不均匀处，对于带腐蚀和腐蚀疲劳损伤的钢丝，蚀坑处存在显著的应力集中，疲劳裂纹源形成于钢丝表面蚀坑处，多源裂纹萌生与裂纹不规则扩展的几率增大；桥梁缆索抗疲劳设计与安全评估时应综合考虑钢丝强度等级、应力比、腐蚀和腐蚀疲劳损伤的影响，试验采用国内桥梁缆索广泛使用的钢丝，得到的疲劳强度可...     

虎门大桥悬索桥主缆索股热铸锚工艺试验研究

文中全面介绍了虎门大桥悬索主缆平行钢丝（１２７丝）索股热铸锚工艺试验研究成果。文中主要就以下几个问题进行介绍：１．试验方法；２．锌铜合金灌铸、合金收缩及其收缩孔补灌温度试验成果；３．分丝板的最佳厚度选择；４．热铸锚工艺的综合效应探讨。最后得出几点结论。     

基于临界域法的桥梁钢丝腐蚀疲劳寿命

为评估桥梁钢丝服役期间的腐蚀疲劳性能,采用临界域法,根据钢丝腐蚀坑局部应力梯度求解临界距离.采用精细有限元法,建立了钢丝腐蚀疲劳寿命预测模型;通过圆形、三角形和含切口的三角形3种形状腐蚀坑钢丝的疲劳试验,获得了它们的疲劳寿命,并与疲劳寿命的预测结果进行比较.研究结果表明:轴向应力分布决定钢丝的疲劳强度;临界距离随应力集中效应增强而减小;腐蚀钢丝的剩余寿命可根据应力集中系数评估,应力集中系数大于3的腐蚀钢丝应考虑更换.      

悬索桥主缆钢丝腐蚀速率的影响因素分析

影响钢丝腐蚀的众多因素,分为外界环境影响因素和钢丝自身状态两大类,详细阐述了湿度、温度、大气污染物以及钢丝拉力、初期损失、主缆弯曲等各影响因素已有的实验研究成果,深入分析了上述因素对钢丝腐蚀产生影响的机理及其对腐蚀速率的影响。在得到对钢丝腐蚀产生影响的重要因素基础上,提出了需综合考虑各因素间的相互作用的多钢丝组的腐蚀实验,以达到更贴切地模拟主缆实际腐蚀过程的目的。     

不同捻制类型多层结构钢丝绳股力学性能对比研究

为探索桥梁中多层结构钢丝绳股服役特性受捻制方式的影响规律,对交互捻多层结构钢丝绳股和同向捻多层结构钢丝绳股进行了力学性能对比研究。为此,首先推导了交互捻和同向捻多层结构钢丝绳股的参数方程,并建立了两类绳股的几何模型;进而考虑捻制方式、钢丝弹塑性、丝间摩擦接触等因素,对两类绳股进行轴向拉伸有限元仿真,对比分析了二者整体性能以及局部性能。结果表明：相同轴向拉伸应变下,交互捻和同向捻绳股具有相近的轴向力和von Mises应力,且二者均表现为整体非线性行为;交互捻绳股塑性变形比同向捻绳股更大;二者应力分布总体均匀,交互捻绳股应力集中在内层侧丝与外层侧丝接触部位,而同向捻绳股应力集中在芯丝与内层侧丝接触部位,前者较后者具有更好的抗旋转性能,且产生较小的应力集中。     

混凝土轨枕预应力筋张拉过程中墩头断裂原因分析

在预应力筋张拉过程中,有时在墩头部位会出现断裂现象,对于预应力筋张拉工作造成很大困扰,造成这种断裂的因素有很多。利用有限元软件Abaqus对混凝土轨枕预应力筋张拉过程进行了模拟,考虑了短钢丝、锚固板磨损等因素对张拉过程中墩头与钢丝端部应力的影响,对影响墩头断裂的因素进行分析,得出以下结论:当短钢丝长度偏差10mm时,钢丝端部的纵向应力较正常状态增大3.02%,超过钢丝极限应力达4.46%。建议在预应力钢筋张拉过程中,钢丝长度偏差控制在10 mm以内,并尽量避免短钢丝的出现。     

不同防护层索用钢丝的耐腐蚀性能

为比较6类常见索用钢丝的耐腐蚀性能,通过电化学实验方法,测量了该6类钢丝在相同腐蚀溶液中的自然腐蚀电位、极化电阻及腐蚀电流密度。实验结果表明：环氧钢丝的自然腐蚀电位和极化电阻最大;而涂抹防腐油脂能使钢丝的极化电阻明显增加,使腐蚀电流密度明显减小。因此,环氧钢丝和涂抹防腐油脂都具有优良的耐腐蚀性能。     

温度和湿度环境下未镀锌高强钢丝的腐蚀速率谱

为了预测主缆钢丝在服役过程中的腐蚀发展,计算了主缆钢丝在不同温度和湿度环境条件下的腐蚀速率,将主缆腐蚀环境的温度和湿度划分为5个等级,采用正交试验方法将其进行正交组合,控制恒温恒湿试验箱实验温度和湿度,利用微型极化电阻腐蚀传感器测量未镀锌高强钢丝的腐蚀速率,获得了温度、湿度与腐蚀速率的关系和耦合效应.试验结果表明:可将环境湿度70%、温度10℃以下区域归为钢丝弱腐蚀区;湿度75%以下、温度20~50℃区域归为钢丝低腐蚀区;湿度75%以上、温度10~50℃区域归为钢丝强腐蚀区.      

重庆地维长江大桥主塔斜拉索方案比选

结合工程实际,对斜拉桥的钢绞线及钢丝斜拉索的施工流程和工艺进行了介绍和对比。由于钢丝索具有弹模、疲劳强度较高,比较容易按照设计改变截面大小的优点,该工程最终采用了平行纲丝索做为主塔斜拉索,实践证明,钢丝索的选用较为合理,桥梁结构变形满足要求。     

斜拉索内平行钢丝间摩擦系数的确定

准确识别斜拉索内平行钢丝间的摩擦系数值是确定拉索局部弯曲应力大小的必要条件之一.在摩擦理论的基础上,考虑外荷载、金属表面膜、工况等影响摩擦系数大小的因素,提出了试验室测定和进一步修正镀锌高强钢丝间摩擦系数的方法,为进一步分析斜拉索内钢丝间联合工作情况提供了较为可靠的试验依据.     

低松弛预应力钢丝松弛性能研究

报道了对我国低松弛预应力钢丝所刊物的试验研究，包括不同初始应力，时间对松弛的影响。提出了低松弛钢丝松弛发展规律及松弛应力损失计算公式。     

瓯江北口大桥缆索系统设计与施工

为了解决航空限高和通航净空限制问题， 温州瓯江北口大桥采用三塔四跨连续钢桁梁悬索桥。 其缆跨布置为 230+800+800+348 = 2178m， 主缆矢跨比采用 1 / 10， 同时吊索布置于钢桁梁下层。 首先为解决主缆与索鞍之间的抗滑移难题， 大桥创新性的设计了高摩擦性能索鞍， 使得中塔采用经济性更好的 A 型混凝土刚性中塔得以实现； 其次为防止火灾对主缆造成不可挽回的损伤， 在中跨 220m 缆梁相交区域专门进行了主缆防火设计； 再次为解决窄间隙深鞍槽索股入鞍难题， 研发了索股入鞍专用装备； 最后为方便与主梁牛腿的连接并提高耐久性， 采用销接式平行钢丝吊索。 瓯江北口大桥的一系列创新设计和施工经验， 可以为其它桥梁提供参考。     

基于灰度图像的锈蚀拉索状况评定方法研究

对于评定斜拉桥锈蚀拉索的技术状况,目前缺乏一种定量化的技术标准。针对不同锈蚀程度的平行钢丝拉索,提出了基于表层图像灰度分析的定量化技术状况评定方法,并应用MATLAB软件,对V级钢丝图像进行灰度分析,建立了锈蚀钢丝的灰度及锈蚀比评定标准。该评定标准为斜拉桥锈蚀拉索的技术状况评定提供了依据。