纜索承重橋梁的鋼索腐蝕機理與使用性能評估
本文關鍵詞:纜索承重橋梁的鋼索腐蝕機理與使用性能評估,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:在纜索承重橋梁中,纜索是重要的承重和傳力構件,因為荷載和環(huán)境的作用,以及設計和施工過程中出現(xiàn)的一些問題,纜索往往會出現(xiàn)各種不同的病害,嚴重影響了橋梁的運營安全。因此,人們對銹蝕纜索鋼絲的腐蝕規(guī)律和性能的研究一直在進行,至今仍是研究的熱點。本文依托江蘇省交通運輸廳的一項重大研究專項——大跨徑纜索承重橋梁養(yǎng)護關鍵技術研究,對纜索銹蝕鋼絲的退化規(guī)律及性能做了系統(tǒng)分析,同時,重點對纜索系統(tǒng)的技術狀況評估進行了研究。主要內(nèi)容概述如下:(1)討論了纜索系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)的各類病害并分析了這些病害出現(xiàn)的誘因,基于這些病害和纜索系統(tǒng)的構造,提出了纜索的損傷狀態(tài)和服役狀態(tài)的概念。纜索的損傷狀態(tài)概括了纜索的損傷類型和不同程度;服役狀態(tài)指影響纜索技術狀況的其他一些因素,包括防護構造、服役時間、環(huán)境類別、應力水平和車流量等。根據(jù)這兩個狀態(tài)可以提出一套系統(tǒng)的纜索評估指標體系。(2)對纜索鋼絲的腐蝕機理及其影響因素進行了分析,并研究了銹蝕后鋼絲的力學性能,包括鋼絲的抗拉強度、伸長率、彈性模量和鋼絲的疲勞腐蝕等。明確纜索鋼絲的腐蝕機理和銹蝕鋼絲的力學性能,為纜索的技術狀況評估提供了理論依據(jù)。(3)針對纜索的構造特點和兩個狀態(tài),提出了更為全面的纜索評估指標體系,并研究了纜索各部件的權重確定方法,又提出了纜索的技術狀況綜合評估方法,最后利用實橋算例對該評估方法進行了驗證。該評估方法的提出,完善了當前纜索的評估指標體系,優(yōu)化了纜索各構部件的權重,使纜索的評估結果與纜索的真實狀態(tài)更加接近。(4)借鑒國外預防性養(yǎng)護的研究,引入了纜索的預防性養(yǎng)護的概念,并實現(xiàn)了與傳統(tǒng)纜索養(yǎng)護的有效結合。又在纜索系統(tǒng)技術狀況評定的基礎上對其進行預測,從而判定纜索的預防性養(yǎng)護時機,最后針對纜索的各類早期病害提出了相應的纜索預防性養(yǎng)護對策。纜索預防性養(yǎng)護概念的提出,可以及早發(fā)現(xiàn)纜索的病害,采取有效措施延緩其繼續(xù)發(fā)展,降低了纜索養(yǎng)護成本。
【關鍵詞】:纜索系統(tǒng) 損傷狀態(tài) 服役狀態(tài) 腐蝕 多層次綜合評估法 預防性養(yǎng)護
【學位授予單位】:東南大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:U445.73
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第一章 緒論10-22
- 1.1 面臨的挑戰(zhàn)10-13
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-17
- 1.2.1 鋼索腐蝕研究現(xiàn)狀13-14
- 1.2.2 纜索評估研究現(xiàn)狀14-16
- 1.2.3 預防性養(yǎng)護研究現(xiàn)狀16-17
- 1.3 當前規(guī)范的橋梁檢查、評估及養(yǎng)護規(guī)定17-19
- 1.4 本文主要研究內(nèi)容19-20
- 參考文獻20-22
- 第二章 纜索的損傷和服役狀態(tài)22-46
- 2.1 纜索系統(tǒng)的病害22-37
- 2.1.1 斜拉索病害分析22-28
- 2.1.2 主纜病害分析28-33
- 2.1.3 吊索病害分析33-37
- 2.2 纜索的損傷狀態(tài)37
- 2.3 纜索的服役狀態(tài)37-44
- 2.3.1 防護構造38-42
- 2.3.2 服役時間42-43
- 2.3.3 環(huán)境類別43
- 2.3.4 應力水平43-44
- 2.3.5 車流量44
- 2.4 本章小結44
- 參考文獻44-46
- 第三章 鋼絲的腐蝕機理和蝕后力學性能46-62
- 3.1 纜索鋼絲的腐蝕機理46-54
- 3.1.1 鋼絲鍍鋅層的性能退化46-47
- 3.1.2 鋼絲的腐蝕機理及腐蝕類型47-51
- 3.1.3 鋼絲銹蝕速率的影響因素51-54
- 3.2 銹蝕鋼絲的力學性能54-59
- 3.2.1 抗拉強度54-55
- 3.2.2 伸長率55-56
- 3.2.3 彈性模量56
- 3.2.4 腐蝕疲勞56-59
- 3.3 本章小結59-60
- 參考文獻60-62
- 第四章 纜索系統(tǒng)的評估方法和指標研究62-90
- 4.1 纜索系統(tǒng)的檢查62-63
- 4.1.1 纜索系統(tǒng)的檢查方法62
- 4.1.2 纜索系統(tǒng)的檢查制度62-63
- 4.2 層次分析法概述63-67
- 4.3 纜索系統(tǒng)的層次結構劃分67-69
- 4.4 纜索評估指標研究69-71
- 4.4.1 指標體系69-71
- 4.4.2 標度及扣分71
- 4.5 損傷層綜合扣分研究71-73
- 4.6 子部件層綜合評分研究73-74
- 4.6.1 子部件層元素的權重73-74
- 4.6.2 子部件層綜合計算74
- 4.7 部件層綜合評分研究74-85
- 4.7.1 部件層元素的權重75-84
- 4.7.2 部件層的綜合計算84-85
- 4.8 算例85-87
- 4.8.1 斜拉索評估驗證85-86
- 4.8.2 主纜評估算例86-87
- 4.8.3 吊索評估算例87
- 4.9 本章小結87-88
- 參考文獻88-90
- 第五章 纜索系統(tǒng)的預防性養(yǎng)護框架與養(yǎng)護時機的確定90-104
- 5.1 預防性養(yǎng)護概念90-93
- 5.1.1 預防性養(yǎng)護基本概念90-92
- 5.1.2 纜索的預防性養(yǎng)護92-93
- 5.2 纜索預防性養(yǎng)護框架的提出93-94
- 5.3 纜索預防性養(yǎng)護時機的確定94-100
- 5.3.1 纜索系統(tǒng)初期病害分析94-95
- 5.3.2 纜索系統(tǒng)預防性養(yǎng)護評估95-97
- 5.3.3 纜索預防性養(yǎng)護時機的確定97-100
- 5.4 纜索系統(tǒng)預防性養(yǎng)護措施100-102
- 5.4.1 斜拉索的預養(yǎng)措施100-101
- 5.4.2 主纜的預養(yǎng)措施101
- 5.4.3 吊索的預養(yǎng)措施101-102
- 5.5 本章小結102
- 參考文獻102-104
- 第六章 總結與展望104-108
- 6.1 全文主要內(nèi)容和結論104-105
- 6.2 問題與展望105-108
- 攻讀碩士學位期間取得的研究成果108-110
- 致謝110-111
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