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1、第39卷第6期四川大学学报(工程科学版)Vo.l39No.62007年11月JOURNALOFSICHUANUNIVERSITY(ENGINEERINGSCIENCEEDITION)Nov.2007文章编号:10093087(2007)06001407破损安全桥梁拉索及其系统研究122132汤国栋,陈宜言,姜瑞娟,廖光明,张方,谢北成(1.四川大学建筑与环境学院,四川成都610065;2.深圳市市政工程设计院,广东深圳518035;3.西南交通大学土木工程学院,四川成都610031)摘要:桥梁拉
2、索破断的统计寿命为3~16年,在桥梁的服役期内,拉索将多次拆换或破断。囿于问题的随机背景,拉索的寿命预测,是一个非确定性的统计量,拉索破断的年月并不确知,因此,拉索骤断没有杜绝。基于破损安全理论,研究桥梁拉索及其系统,冀在实现:拉索骤断,桥梁不致受损或垮塌,随断随换,勿需预测。关键词:桥梁;疲劳破坏;破损安全;拉索系统中图分类号:TU351文献标识码:AStudyonFailureSafetyCableSystemsofBridges122132TANGGuodong,CHENYiyan,JIANGR
3、uijuan,LIAOGuangming,ZHANGFang,XIEBeicheng(1.SchoolofArchitectureandEnvironment,SichuanUniv.,Chengdu610065,China;2.ShenzhenMunicipalEng.DesignInstitute,Shenzhen518035,China;3.SouthwestJiaotongUniv.,Chengdu610031,China)Abstract:Basedonthefailuresafetyth
4、eory,thestudyonthefailuresafetycablesystemsofthebridgeswascarriedou.tTheuncertaintyofthestatisticalfatiguelifeestimationwasavoided.Thefailuresafetycablesystemsmakeitpossiblethatthebridgewillnotcollapseabruptlyandunexpectedlyduetothefailureofsomecables,an
5、dtherepairofthedamagedorbrokencablescanberealizedrightafterthecablefailurehappenswithoutthewholebridgebeingclosedfortraffic.Keywords:bridges;fatiguefailure;failuresafetytheory;tensilecablesystem[2]数十年来,桥梁拉索骤断乃至垮桥的事例,一其费用也为拉索原造价的6倍以上。[1]直没有杜绝。国内、外断索统计表明,
6、桥梁拉索在我国,带拉索的桥梁,保守地估计也有600座[1][3]的寿命不长,国内为3~16年,很少超过20年,仅以上。它们具有以下特点:1)数量大。在这600是桥梁设计时限的1/20~1/4。据此推论,在桥梁多座大桥或超大型桥梁中,每一座桥梁均有成百上的服役期内,拉索将多次破断或拆换。千根拉索或吊杆。每一座桥,每拆换(修复)一次的断索、垮桥的修复费用很高,为拉索当年造价的费用,都十分可观;2)影响大。这些大桥,几乎都是[2]几十倍,为全桥当年总造价的1~4倍。例如,四位居交通要津、跨江跨海的重要桥梁。
7、一旦断索毁川某桥吊杆骤断、损毁桥梁的修复费用,为全桥建造桥,社会振荡面大,技术、经济影响超出人们的想象;当年总造价的2倍左右。即使是拉索的正常拆换,3)连续性。吊杆的拆换或破断的周期为3~16年,在桥梁寿命终结以前,拉索拆换(或破断)将周期地收稿日期:2006-08-30不断进行(或发生)。作者简介:汤国栋(1938-),男,教授.研究方向:桥梁结构,结纵观桥梁拉索的应用历史,以及承受随机作用构疲劳,结构破损安全的结构,容易看出:现有桥梁拉索的安全措施,其可第6期汤国栋,等:破损安全桥梁拉索及其系统研
8、究15[4-6]置疑处显而易见。图1中:ao、to为可检裂纹宽度及其发生的时作者将引用航空工程率先研究和应用的破损间;acr、tcr为临界裂纹宽度及其发生的时间;to至tcr,安全理论,研究和构建桥梁破损安全拉索及其系为结构的检查时段。统。以期实现拉索骤断,桥梁不致受损或垮塌;拉索当裂纹宽度达到临界值acr时,剩余强度接近最随断随换,几乎勿需中断交通地实时、在线拆换;拆小值。此后裂纹继续扩展(a>acr),则结构的剩
