斜拉桥CFRP索锚固性能试验

从碳纤维复合材料(CFRP)斜拉索的材性入手,进行了CFRP筋的拉伸试验及相应锚具的锚固性能试验,验证了CFRP筋弹性模量、极限拉伸强度等短期静力性能,并通过这些力学指标与传统的钢索进行对比,得出斜拉桥CFRP索代替钢索的可能性与优越性;通过相应CFRP斜拉索锚具的锚固性能的试验研究,对CFRP筋在不同的粘结长度、不同锚具形式以及不同的填充材料等情况下的拔出荷载进行试验对比,得出影响CFRP筋粘结性能的各种因素。并对其中具有代表性的4组CFRP斜拉索锚具组的荷载-滑移曲线进行分析,得出适用于实桥中CFRP斜拉索合适的锚具形式和锚固长度。     

多塔斜拉桥大吨位拉索施工关键技术研究

为研究多塔斜拉桥大吨位斜拉索安装中的相关问题,依托某实际桥梁工程,阐述该桥梁大吨位斜拉索安装施工工艺,然后对锚具安装、斜拉索挂索、张拉和调索等施工要点进行研究。结果表明该大吨位斜拉索结构承载能力完全满足要求,安装过程中应严格遵守施工要求,保证拉索和工具完好。     

OVM250钢绞线斜拉索锚固系统可靠性研究

随着现代大跨度斜拉桥的发展,钢绞线斜拉索采用现场制索,具有无需大型制索、运输、吊装和张拉牵引设备、拉索的整体防护性能优越等优势,已越来越受到设计者的青睐。钢绞线斜拉索作为斜拉桥的承重构件,堪称斜拉桥的生命索,其可靠性是决定斜拉桥安全可靠的关键因素之一。文章主要介绍了OVM250钢绞线斜拉索体系设计改进过程中对拉索锚固系统的可靠性研究,通过有效提高拉索锚具组件的疲劳性能的设计手段,对拉索锚固单元进行优化设计,保证拉索锚具组件的安全可靠,通过OVM250-139拉索锚具组件的疲劳试验,进一步验证了OVM250钢绞线拉索体系优异的抗疲劳性能。     

CFRP筋锚固技术试验研究

为探讨CFRP筋锚固新技术及其研发方向,首先对目前既有的CFRP筋各种类型锚具的锚固机理进行分析,并结合大量试验结果,对锚固性能的影响因素进行总结,探讨各种锚具的优点、存在的问题。最后从结构形式及材料上,对新型锚具的研发方向进行探讨。分析表明:夹片式锚具对组装工艺要求高,仅能锚固单根CFRP筋,且抗疲劳性能不佳;黏结型锚具较适用于锚固CFRP束股,环氧树脂是比较理想的黏结介质材料,但既有黏结型锚具存在CFRP束股受力不均、在小孔端处存在应力集中及弯折问题,应进行改进;夹板式锚具是CFRP筋强度测试的良好方法。     

白云机场预应力钢结构张拉索力损失分析

广州白云国际机场二期工程屋盖结构横向连接桁架下弦杆采用预应力拉索结构,为保证张拉过程中索力达到设计值,分别进行了预应力拉索在张拉过程中无黏结钢绞线与外包护套及外包护套与钢管内壁摩擦、锚具回缩索力损失分析,充分掌握结构的性能和施工过程变化规律.     

三官汉江矮塔斜拉桥索塔节段模型试验研究

通过有限元分析与索塔模型试验相结合的方法,对武汉市三官汉江公路矮塔斜拉桥索的塔锚固区进行受力分析及验证索塔锚固区带单侧双向抗滑装置的静载抗滑性能研究,通过试验模拟实桥运营阶段的单根钢绞线换索过程,为设计和施工提供技术支持。试验结果表明,该桥索塔锚固区结构受力安全、索塔锚固区抗滑构造及单根钢绞线换索工艺满足设计和规范要求。     

斜拉桥结构中拉索的施工技术

斜拉桥是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁组合起来的一种结构体系,其中索的施工尤为复杂。对斜拉桥中拉索的牵引和张拉、拉索施工关键技术、张拉工装设计以及张拉索力确定等方面进行分析和研究,特别提出以初始应变为不变值的张拉过程模拟方法,可直接得到各根索的张拉力。该方法不仅能使得到的张拉力准确可靠,而且使得张拉过程时间缩短,可节省脚手架等施工成本。     

CFRP筋复合式锚具锚固性能的试验研究

当复合材料FRP(Fiber Reinforced Polymer/Plastics)筋或拉索应用到斜拉桥的拉索体系时,黏结式锚具和夹片式锚具均有其自身的局限性。对此,根据普通拉索锚固体系的特点,并结合CFRP筋夹片式锚具和黏结式锚具的研究成果,提出了锚固CFRP筋的复合式锚具。复合式锚具由楔紧锚固端和黏结锚固端组成,其中楔紧锚固端包括锚杯、带有凹齿的夹片、铝套管以及塑料薄膜,黏结锚固端包括钢套筒和黏结介质活性粉末混凝土RPC(Reactive Power Concrete)。静载试验研究了锚杯长度、钢套筒长度、夹片预紧力、筋材预张拉力等试验参数对复合式锚具锚固性能的影响。试验结果表明,复合式锚具的试件极限荷载最大为208kN,相应的锚固效率系数为104%,大于95%,满足规范要求。复合式锚具两种锚固形式的锚固长度较合理组合为:对不预张拉锚具,锚杯长度40mm,黏结锚固长度100mm;对预张拉锚具,锚杯长度60mm,黏结锚固长度60mm。提出的复合式锚具极限荷载计算式具有较好的适用性。     

斜拉索的换索施工技术

斜拉桥在国内建设越来越多,随着斜拉索使用年限到来,为了延长桥梁的使用寿命,需要对斜拉索进行更换。本文着重介绍柳州壶西大桥的斜拉索更换施工技术。该桥为预应力混凝土独塔双索面斜拉桥,跨径2×120米。斜拉桥上部结构为板梁式结构,两边对称布置26对扇形拉索,共104根。换索施工过程包括:旧索放张,拆除;新索安装、张拉;新索锚固区域防腐;施工测量(索力、标高、位移)。     

空间索面斜拉索张拉方法研究

蕴藻浜斜拉桥的主跨斜拉索为双排单索面,边跨斜拉索为为空间扭转双索面,这种不对称的布置方式使得斜拉索在张拉过程中相互影响,每一次的张拉及索力调整均会导致其他斜拉索索力的二次分布。因此斜拉索的张拉顺序、张拉力的大小对桥梁最终的成桥状态会产生较大的影响。在施工过程中,通过对斜拉索张拉方法进行仔细研究,确保了桥梁成桥时的受力状态与设计的理想状态相符。     

Study of super long span cable-stayed bridges with CFRP components

This paper introduces new types of cable-stayed bridges with carbon fiber reinforced polymers (CFRP) stay cables and/or a CFRP bridge deck. For each of the two CFRP components, namely, CFRP stay cables and CFRP bridge deck, the key design parameters and design strategies were determined and the appropriate value of each key design parameter was suggested. Using the suggested parameter values, six types of cable-stayed bridges with a main span length of 1400 m were selected and modeled with the finite element method, through which the procedures of designing composite cable-stayed bridges with CFRP components were presented in details. From a mechanical-behavior viewpoint (static and dynamic) a comparative study of composite cable-stayed bridges with different CFRP components was performed through numerical simulations. The economical behavior of each type of cable-stayed bridges was also comparatively studied considering the varying material price. With the high strength-to-weight ratio and other advantages of CFRP materials, it was proven in this study that the use of CFRP stay cables and CFRP bridge decks in super long span cable-stayed bridges is feasible and these types of composite cable-stayed bridges could become an excellent alternative to steel cable-stayed bridges where super long spans are desired.     

CFRP索预应力斜拉桥徐变分析

为了对CFRP索斜拉桥时效影响之一的徐变特性进行分析,首先考虑了CFRP索几何非线性,采用Burgers四元件模型和Norton理论,介绍了CFRP索蠕变分析理论;其次采用龄期调整有效模量法,推导了由徐变引起的单元杆端力与位移、时间之间的关系式,介绍了混凝土徐变分析理论。通过实测值与计算值的比较,对施工过程和使用阶段主梁应力和变位、索力进行了分析,进而分析了徐变对主梁和索力的影响,结果表明,主梁应力和变位的测试值与计算值吻合较好,施工过程良好,该桥运行情况较好,徐变对索力以及中跨影响较大。CFRP索蠕变变形不明显。同时,还利用ANSYS软件对该桥进行徐变分析,得出了徐变曲线,为徐变分析提供科学依据。     

斜拉索病害及其养护维修

在国内,斜拉桥以其跨越能力和独特的美观效果在近二十年内得到长足的发展和广泛的应用。然而,由于斜拉桥结构体系本身的复杂性、材料本身的缺陷,施工技术、方法、质量问题,环境腐蚀,车辆超载及运营期养护管理不到位等因素,使得已建成的斜拉桥的拉索或多或少地出现各种病害。这不仅影响了桥梁的使用性能和正常运营,甚至会降低桥梁主体结构安全余地,给桥梁带来安全性方面的隐患和耐久性方面的缺陷。本文先对我国现有的斜拉桥拉索病害情况进行较详细的调查分析,归纳总结斜拉桥拉索的使用现状及主要病害如PE护套开裂,索丝腐蚀断裂,锚具腐蚀、疲劳开裂等,并对病害的产生原因进行分析。在此基础上,提出相应的包括设计、建设中的建议,运营和管理阶段的养护维修策略和措施。     

碳纤维索(CFRP)斜拉桥的抗震性能分析

为研究特大跨度碳纤维索(CFRP)斜拉桥的抗震性能,以主跨为1700m的钢斜拉桥为例,运用三维非线性有限元理论进行抗震性能分析。分析结果表明,特大跨度斜拉桥采用碳纤维索后:(1)减小了桥梁的最大内力值,改善了结构的受力状态;(2)桥梁的变形特征基本接近。因此,从抗震性能方面考虑,特大跨度斜拉桥采用碳纤维索是可行的,斜拉索截面的确定建议采用等刚度的方法。     

江珠高速公路荷麻溪特大桥斜拉索施工技术

江珠高速公路荷麻溪特大桥是目前国内第一跨度矮塔斜拉桥,也是第一次应用环氧喷涂钢绞线成品索的矮塔斜拉桥。本文主要介绍该桥斜拉索施工工艺,为以后同类型桥梁施工提供借鉴和经验。     

非对称独塔斜拉桥施工监控斜拉索张拉方案研究

由于斜拉桥结构较为复杂,为了使桥梁实际施工状态接近于理想状态,桥梁在施工建设过程中必须进行严格的监测与控制。本文以浙江省金华市金婺大桥为研究背景,该桥为非对称独塔斜拉桥,桥塔两侧主梁跨径及材料不同,在斜拉索张拉过程中,主梁空间效应显著且易产生不平衡力矩。对斜拉索张拉方案开展研究。研究结果显示,相比于斜拉索一次张拉方案,采用二次张拉方案时,桥梁的应力状态、索力等指标较好,满足施工监控要求。     

瑞士温特图尔镇斯托克桥上碳纤维(CFRP)斜拉索的介绍

从1980年起，瑞士杜本多夫的EMPA，苏黎世-斯维尔森巴的BBR公司，巴塞尔的Ciba AG公司，以及祖维尔的stesalit AG公司，就一直研究开发应用于斜拉桥和悬索桥的碳纤维增强聚合物（CFRP）平行纤维线束。这种纤维线束具有卓越的力学性能及抗腐蚀性，很高的强度和相应的弹性模量，以及优良的抗疲劳特性。运用CFRP拉索以及将来推广使用所面临的关键问题是如何锚固。这里描述了一种已申请了专利——基于陶瓷和环氧树脂而制成的梯度锚固方法。1995～1996年，两根大尺寸的CFRP斜拉索首次运用于位于瑞士温特图尔镇斯托克桥上。该桥为一主跨124米，两车道的斜拉桥。     

印度尼西亚Grand Wisata斜拉桥

本文原作者为印尼著名华裔桥梁设计师梁庆昌教授。文章介绍了印尼GrandWisata斜拉桥的设计和应用的新技术。该桥尽管跨度不大,但代表了印尼在混凝土斜拉桥建筑方面应用的一些新技术：高强度自密实混凝土、斜拉桥系统中预拱度的预制梁、斜拉索使用无粘结环氧钢绞线。     

柳州三门江大桥斜拉索施工技术

柳州三门江大桥主桥为双塔、双索面、三跨部分斜拉预应力混凝土箱梁桥。介绍了主桥斜拉索的体系构造、总体施工方案、施工方法、索力监控方法、施工工艺及施工要点等,对斜拉索施工中的注意事项进行了较详细的阐述。