港珠澳大桥超高强度平行钢丝斜拉索设计与技术研究

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1、桥梁建设２０１４年第４４卷第５期（总第２２８期）８８ＢｒｉｄｇｅＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，Ｖｏｌ．４４，Ｎｏ．５，２０１４（ＴｏｔａｌｌｙＮｏ．２２８）文章编号：１００３－４７２２（２０１４）０５－００８８－０６港珠澳大桥超高强度平行钢丝斜拉索设计与技术研究刘明虎１，薛花娟２（１．中交公路规划设计院有限公司，北京１０００８８；２．江苏法尔胜缆索有限公司，江苏江阴２１４４３３）摘要：港珠澳大桥青州航道桥和江海直达船航道桥均采用斜拉桥，斜拉索均采用平行钢丝索。为减小索体阻风面积、减轻重量，在国内首次设计采用１８６０ＭＰａ钢丝斜拉索。为确保

2、斜拉索技术性能并提高其耐久性，对钢丝关键技术参数进行了研究，对锚具材料及构造尺寸进行了理论计算和设计，并试制成品索开展了物理模型试验。结果表明，钢丝抗拉强度不低于１８６０ＭＰａ；扭转次数不小于１２次；在规定条件下疲劳应力幅达４１０ＭＰａ以上；表面采用锌－５％铝合金镀层防腐性能优；试制成品索的锚固、疲劳及水密性性能均满足规范及设计要求，可应用于港珠澳大桥。关键词：斜拉桥；平行钢丝斜拉索；锚具；扭转；锚固；疲劳；水密性；试验中图分类号：Ｕ４４３．３８文献标志码：ＡＤｅｓｉｇｎａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌＳｔｕｄｙｏｆＳｕｐｅｒＨｉｇｈ

3、ＳｔｒｅｎｇｔｈＰａｒａｌｌｅｌＳｔｅｅｌＷｉｒｅＳｔａｙＣａｂｌｅｓｆｏｒＨｏｎｇＫｏｎｇ－Ｚｈｕｈａｉ－ＭａｃａｏＢｒｉｄｇｅＬＩＵＭｉｎｇ－ｈｕ１，ＸＵＥＨｕａ－ｊｕａｎ２（１．ＣＣＣＣＨｉｇｈｗａｙＣｏｎｓｕｌｔａｎｔｓＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８８，Ｃｈｉｎａ；２．ＪｉａｎｇｓｕＦａｓｔｅｎＳｔｅｅｌＣａｂｌｅＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｊｉａｎｇｙｉｎ２１４４３３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅＱｉｎｇｚｈｏｕＳｈｉｐＣｈａｎｎｅｌＢｒｉｄｇｅａｎｄｔｈｅＲｉｖｅｒ－ｔｏ－ＳｅａＳｈｉｐＣｈａｎｎｅｌＢｒｉｄｇｅ

4、ｏｆｔｈｅＨｏｎｇＫｏｎｇ－Ｚｈｕｈａｉ－ＭａｃａｏＢｒｉｄｇｅａｒｅｔｈｅｃａｂｌｅ－ｓｔａｙｅｄｂｒｉｄｇｅｓａｎｄｔｈｅｓｔａｙｃａｂｌｅｓｏｆｔｈｅｔｗｏｂｒｉｄｇｅａｒｅｔｈｅｐａｒａｌｌｅｌｓｔｅｅｌｗｉｒｅｃａｂｌｅｓ．Ｔｏｍｉｎｉｍｉｚｅｔｈｅｗｉｎｄｒｅｓｉｓｔａｎｔａｒｅａｓａｎｄｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｗｅｉｇｈｔｏｆｔｈｅｃａｂｌｅｓ，ｔｈｅ１８６０ＭＰａｓｔｅｅｌｗｉｒｅｓｔａｙｃａｂｌｅｓｗｅｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｄｗｅｒｅｕｓｅｄｆｏｒｔｈｅｂｒｉｄｇｅｓｆｏｒｔｈｅｆｉｒｓｔｔｉｍｅｉｎＣｈｉｎａ．Ｔｏ

5、ｅｎｓｕｒｅｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｃａｂｌｅｓａｎｄｉｍ－ｐｒｏｖｅｔｈｅｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ，ｔｈｅｃｒｉｔｉｃａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｓｔｅｅｌｗｉｒｅｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ，ｔｈｅｍａ－ｔｅｒｉａｌｓａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓｏｆｔｈｅａｎｃｈｏｒｄｅｖｉｃｅｓｏｆｔｈｅｃａｂｌｅｓｗｅｒｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｌｙｃａｌｃｕｌａｔｅｄａｎｄｄｅｓｉｇｎｅｄ，ｔｈｅｔｒｉａｌｆｉｎｉｓｈｅｄｃａｂｌｅｓｗｅｒｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ

6、ｄａｎｄｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌｍｏｄｅｌｔｅｓｔｓｆｏｒｔｈｅｃａ－ｂｌｅｓｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｅａｃｈｗｉｒｅｏｆｔｈｅｃａｂｌｅｓｉｓｎｏｔｌｅｓｓｔｈａｎ１８６０ＭＰａａｎｄｔｈｅｔｗｉｓｔｉｎｇｎｕｍｂｅｒｓａｒｅｎｏｔｌｅｓｓｔｈａｎ１２ｔｉｍｅｓ．Ｕｎｄｅｒｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｅｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｓｔｒｅｓｓａｍｐｌｉｔｕｄｅｏｆｔｈｅｗｉｒｅｉｓｕｐｔｏ４１０ＭＰａａｎｄｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆｔｈｅｓｕｒ－

7、ｆａｃｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｚｉｎｃａｎｄ５％ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｃｏａｔｉｎｇｉｓｓｕｐｅｒｉｏｒ．Ｔｈｅａｎｃｈｏｒｉｎｇｏｆｔｈｅｔｒｉａｌｃａｂｌｅｓ，ｔｈｅｆａｔｉｇｕｅａｎｄｗａｔｅｒｔｉｇｈｔｎｅｓｓｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｃａｂｌｅｓｃａｎｍｅｅｔｔｈｅｒｅｌｅｖａｎｔｒｅ－ｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｉｎｔｈｅｃｏｄｅｓａｎｄｄｅｓｉｇｎａｎｄｔｈｅｃａｂｌｅｓｃａｎｂｅｐｕｔｉｎｕｓｅｏｎｔｈｅｂｒｉｄｇｅｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃａｂｌｅ－ｓｔａｙｅｄｂｒｉｄｇｅ；ｐａｒａｌｌｅｌｓ

8、ｔｅｅｌｗｉｒｅｓｔａｙｃａｂｌｅ；ａｎｃｈｏｒｄｅｖｉｃｅ；ｔｗｉｓｔｉｎｇ；ａｎ－ｃｈｏｒｉｎｇ；ｆａｔｉｇｕｅ；ｗａｔｅｒｔｉｇｈｔｎｅｓｓ；ｔｅｓｔ１工程概况港珠澳大桥跨越珠江口伶仃洋海域，是连接香港、珠海、澳门