南京四桥预制节段箱梁体外预应力施工技术

文章介绍了南京长江四桥引桥预制节段箱梁体外预应力体系,详细阐述体外索施工工艺,提出体外索施工的重点及难点,根据体外索换索试验,总结了后期单根换索施工的注意事项以供参考。     

几何非线性因素耦合作用下悬索管桥索结构的应力分布

针对悬索管桥索结构体系的几何非线性行为,进行了耦合作用下索单元刚度矩阵的分析。在此基础上以某黄河悬索管桥为原型,建立了悬索管桥有限元仿真模型。通过找形计算确定了索结构的初始位置。并在正常运营的工况下对该管桥采取非线性有限元分析,得到主索、风索、下稳定索、吊索及系索五种索结构的应力分布规律;同时利用工程检测数据验证了所用理论、所建模型和模拟结果的正确性。研究结果表明:在正常运营的工况下,悬索管桥各个索的应力值都远小于其标准破坏强度1 570 MPa;主索、风索、下稳定索的轴向应力沿桥中心呈对称分布;吊索体系、系索体系的各对索的应力以各自的第27对索为中心,也呈对称分布;应力最大的系索不是第27对系索,而是其两侧附近的系索。     

全混凝土无背索斜拉桥的运营安全分析

为研究全混凝土无背索斜拉桥结构在超载运营时的安全状态,以某桥为背景,采用空间结构有限元数值分析方法,基于双重非线性理论对无背索斜拉桥进行极限承载力分析。在设计车道荷载作用下,通过迭代计算多倍活荷载分析了桥梁结构首次出现开裂、斜拉索应力超过安全限值直至结构形成机构而进入破坏阶段的全过程结构安全系数,并得到结构应力、变形、索力等主要力学参数的变化规律。研究表明,此桥在主跨区域满布荷载时,截面的最不利开裂荷载为2.22倍的活荷载;拉索应力满足规范要求时最不利为6.14倍的活荷载;结构破坏时的最不利荷载为12.10倍的活荷载,且车辆偏载时的安全系数均小于中载。因此,该桥在运营过程中,应重视长索的索力状态,并尽量避免主跨区域重载车辆偏载停滞。     

考虑拉索抗力退化的斜拉桥体系可靠度评估

疲劳损伤和大气腐蚀作用致使斜拉索性能退化,影响斜拉桥运营期的安全水平.为了分析拉索抗力退化对斜拉桥体系可靠度的影响,建立了斜拉索抗力退化的串并联概率模型,提出基于机器学习的斜拉桥时变体系可靠度分析方法.以经典斜拉桥和某大跨度双塔混凝土斜拉桥为工程背景,研究了考虑拉索抗力退化的结构时变体系可靠度.研究结果表明:对于稀索体系的小跨度斜拉桥,随着斜拉索抗力的逐步退化,桥梁结构体系的主要的失效路径为由梁和塔的弯曲失效逐渐转变为由拉索腐蚀引起的拉索强度失效;当拉索抗力退化后的可靠度低于主梁关键截面可靠度时,结构体系可靠度将显著降低;对于密索体系的大跨度斜拉桥,在拉索疲劳和腐蚀共同作用下,该斜拉桥体系可靠指标将在29年降低到5.2.     

碳纤维复合材料索斜拉桥的设计与测试

为了解碳纤维复合材料(CFRP)索斜拉桥的结构性能、施工技术以及长期性能,进行了中国首座CFRP索斜拉桥的设计和应用研究。阐述了该桥主要部件的设计要点,采用有限元法分析了其整体受力性能;结合该桥的建造,研究了中等长度CFRP拉索的制备工艺和安装工艺;根据施工过程仿真分析结果,提出拉索的张拉方案,并在拉索张拉期间,对主梁、主塔及拉索进行了全面的测试。测试结果表明,测试值与理论值吻合良好,CFRP拉索中各根筋材受力均匀性很好。该桥在建造期间的测试、分析以及经过2年多的使用充分表明,CFRP拉索在中国斜拉桥上的初次应用是成功的。     

科技短讯

南京长江三桥通车 世界上第一座“人”宁弧线形钢塔斜拉桥 ——南京长江第三大桥10月7日正式通车。 位于南京长江大桥上游约19公里处的南 京长江三桥,首次采用高215米、“人”字弧线形 全钢结构索塔。该桥 的建成使纵贯华东 至西南的沪蓉干线 实现了真正意义上 的贯通。     

采用拉索模数伸缩缝的斜交桥地震易损性分析

为了研究拉索模数伸缩缝对一座30°斜交角的三跨混凝土斜交连续梁桥抗震性能的影响,利用理论易损性分析方法分析了脉冲地震动和无脉冲地震动作用下拉索模数伸缩缝的减震效果,并提出了以震后维修费用曲线评价桥梁结构体系抗震性能的方法。结果表明,采用拉索模数伸缩缝后桥墩和支座的易损性均显著降低;速度脉冲效应不会改变结构的破坏模式,但对于采用拉索模数伸缩缝的斜交桥,速度脉冲效应会显著增加支座和桥墩的易损性;无论是脉冲地震动还是无脉冲地震动作用下,采用拉索模数伸缩缝均能有效减小斜交桥的震后维修费用。     

拉索损伤下的斜拉桥状态分析和损伤识别

以某在建双排单索面三塔四跨斜拉桥为工程背景,利用有限元软件Midas/Civil,通过静力分析的方法,研究不同长度、不同位置的拉索损伤对全桥索体索力、主梁线形变化的影响规律,为此桥将来健康监测设备的布设和构件的维修加固提供科学依据;通过引入曲率模态理论和灰色度相关理论,对测量信息不完备的结构系统进行拉索损伤识别方法的研究.研究结果表明,10号塔右侧和12号塔左侧拉索损伤时对结构内力的影响最大;当多根拉索同时发生损伤时,拉索的横向对称损伤对结构的影响最大,原点对称损伤影响最小,如若进行换索施工,建议采用原点对称的方式进行;提出了索力指标和曲率位移指标的双指标损伤识别方法,并在结构系统信息不完备的情况下成功实现了损伤拉索的定位,且该方法比基于单参数损伤识别的结果更加准确.     

两座大型斜拉桥索塔锚固区模型试验及对比研究

简要介绍了两座大型斜拉桥（南京长江第二大桥南汊桥和润扬长江公路大桥北汊桥）索塔锚固区的节段足尺模型试验，研究了索塔锚固区的抗裂安全系数和极限承载力；同时，还对索塔锚固区预应力索的合理布置形式、索塔节段模型对索塔整体的仿真效果等进行了研究，对于斜拉桥索塔设计具有理论指导意义和实用价值。     

混合梁斜拉桥静力有限元模拟

混合梁斜拉桥是由塔、梁、索三部分构成的结构体系。本文结合甬江左线特大桥的结构特点和荷载情况,利用有限元软件Midas建立了全桥有限元模型,介绍了全桥模型的建立和斜拉索、主梁、索塔的模拟方法,并通过边界条件的模拟与荷载的取值分析了全桥成桥状态下和列车运行状态下全桥主梁和斜拉索的受力特点。     

Technology for long cable erection of a thousand meter scale cable stayed bridge

In the background of the construction of Sutong Yangtze River Bridge （ short as Sutong Bridge ）, the cable construction method and techniques of a thousand-meter scale cable-stayed bridge are introduced. Some key construction techniques, such as outspreading cable on deck, installing cable at pylon, pulling and fixing cable at the attachment with decks and cable PE sheath protection are discussed.     

电气化铁路27.5kV单芯电缆接地方式的研究

随着电气化铁路的蓬勃发展,牵引变电系统馈线需要采用电缆方式,为此本文对单芯电缆金属护套感应电势进行计算,得出结论:单芯电缆敷设长度小于1km时,采取一端直接接地、一端保护接地方式;长度为1~2km时,采取电缆中间接地、两端保护接地方式;长度大于2km时,采用金属护套交叉互联接地方式。     

电力电缆外护套故障定位研究

首先分析了导致电缆外护套发生故障的原因,其次阐述了传统的用于电缆故障定位的电桥法和跨步电压法,并利用电桥法首先对舒汇线110kV电缆故障点实行了预定位,然后利用跨步电压法对故障点实行了精确定位.实际测量结果证明,预定位的电压降法结合精确定点的跨步电压法能够较好地应用于110kV电缆外护套的故障定位.     

110kV单芯电缆金属护套感应电压计算及分段

电缆线路较长时将引起过高的金属护套感应电压,从而降低电缆的使用寿命,并危及人身安全。建立三相线芯对屏蔽层感应电压计算模型,推导出单芯电缆金属护套的感应电压表达式,得到了正常运行条件下不同长度的单芯电缆线路感应电压。     

特种防水馈电电缆的研制

在特种防水馈电电缆的服役条件及失效分析的基础上,提出了电缆总体结构设计,导体、绝缘、屏蔽、护套等结构层材料的选用及生产工艺优化,阻水、阻燃及防老鼠、白蚁咬等性能表征及技术措施,研制出了一种高性能的特种防水馈电电缆.结果表明:研制的ZCFSFY-YJLSY-Z特种防水馈电电缆能满足高速磁浮交通系统使用性能要求,可替代同类进口产品,而价格却明显降低.     

高压电缆护层故障测距新方法

35KV以上高压单芯电缆护层绝缘破坏是一种比较常见的故障现象,目前的护层故障测距方法精度受导引线及接触电阻影响比较大.本文提出了测量电缆护层端头与故障点之间电阻的故障精确测距方法,介绍了新的测距方法实际使用中的几个问题,该方法具有测量精度高,简单、实用的优点.     

基于无线传感技术的电力电缆护套绝缘在线监测在电力系统中的应用

阐述了电力电缆采用环流法进行监测的原理,介绍了无线传感技术的特点及其在现场运行方面的评估,探讨了基于无线传感技术的电力电缆护套绝缘在线监测在电力系统中的应用,指出该技术在运行稳定性、测量准确性等方面有非常好的应用价值。     

电缆车削剥皮过程理论分析与仿真模拟

为解决人工剥离电缆外皮效率低、精度差的问题,通过材料力学分析和有限元方法对电缆车削剥皮过程进行了理论模型构建和仿真模拟分析,研究了电缆车削剥皮过程中的变形规律,为一种机械车削中间剥皮方式提供理论依据并验证可行性。对电缆结构特性进行分析,建立电缆几何模型。采用复合材料力学理论分析与均匀化方法,进行电缆力学模型建立及参数的求解。建立影响车削剥皮质量的中间剥皮车削加工力学模型,研究影响剥皮质量的电缆弯曲与扭转变形力学特性规律,并进行了电缆线径、长度、切削位置因素显著性分析。分析了电缆绝缘外皮XLPE切削加工特点、刀具几何参数与材料选择,求解出了XLPE的修正J-C本构模型,运用ABAQUS进行热力耦合切削数值模拟,研究了切削速度、切削深度与刀具角度对切削力、切削温度及切屑形态影响规律。结果表明:电缆线径对电缆弯曲和扭转变形均有较大影响,线径越大产生的变形越小。长度和切削位置对线缆弯曲变形影响较大,对扭转变形影响不明显。电缆XLPE外皮切削有限元模拟结果清晰直观,切削速度、切削深度和刀具前角对XLPE外皮切削形态和切割温度影响规律明显。     

正馈线电缆击穿故障分析及处理措施

对侯月线单线隧道正馈线电缆击穿的故障进行了分析，并结合运行实践经验提出了预防的措施，包括严把电缆头制作关，降低接地电阻，加强维护力度，装设电缆护层保护器，加强技术管理等。     

湿热环境下聚乙烯拉索护套应力-光氧老化性能

为探究服役环境下斜拉索HDPE护套的老化性能,开展了不同应力水平与环境耦合作用下的人工加速老化试验。通过电子万能试验机得到HDPE护套应力-应变曲线、断裂伸长率、拉伸强度和腐蚀失重等力学性能指标,揭示了HDPE护套的力学性能在湿热环境和荷载耦合作用下的宏观衰变规律,并借助工业电子显微镜从微观角度展示了HDPE护套损伤特征,推演了HDPE护套长期性能从宏观尺度向微观尺度发展的进程。研究表明：随着HDPE护套不断老化,其表面依次出现污渍、黑点、裂纹等损伤形式,致使其断裂强度、拉伸强度和断裂伸长率与老化时间呈指数衰减趋势;随应力水平的提高,衰减速率将进一步加快,尤其是耦合应力6.0MPa的试样,其断裂强度、拉伸强度和断裂伸长率的下降程度高达42.07%、23.62%和27.56%。