基于健康监测的悬索桥吊索疲劳可靠性评估.pdf

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1、第32卷第6期2015年6月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentVol_32No．6Jun．2015doi：10．3969／j，issn．1002—0268．2015．06．012基于健康监测的悬索桥吊索疲劳可靠性评估胡柏学1一，黄浩1，曾威1(1．湖南省交通科学研究院，湖南长沙410015；2．长沙理工大学桥梁安全控制省部共建教育部重点实验室，湖南长沙410114)摘要：以吉茶高速公路矮寨大桥为工程背景，介绍了桥梁健康监测

2、系统在悬索桥吊索状态监测中的应用。通过对索力长期监测数据的统计分析发现，桥梁上下游对称位置吊索的测量数据存在一定偏差，但考虑全桥索力总和之后，上、下游吊索索力能保持平衡，这也验证了监测系统的有效性和精度。在此基础之上，采用基于Js一Ⅳ曲线的疲劳寿命评估方法对吊索疲劳寿命进行了预测。利用MATLAB程序结合雨流计数法统计计算了吊索等效应力幅，并对疲劳寿命可靠度进行了评估，认为被测吊索在大桥正常运营期间具有足够的疲劳可靠性。关键词：桥梁工程；悬索桥；健康监测；疲劳可靠性；吊索中图分类号：U448．25文献标识码：

3、AAssessmentofFatigueReliabilityBasedon文章编号：1002—0268(2015)06—0076—05forHangerCablesofSuspensionBridgeHealthMonitoringHUBo—xue‘一，HUANGHa01，ZENGWeil(1．HunanCommunicationsResearchInstitute，ChangshaHunan410015，China；2．KeyLaboratoryofBridgeSafetyControlofMinistr

4、yofEducation，ChangshaUniversityofScienceandTechnology，ChangshaHunan410114，China)Abstract：TakingAizhaiBridgeonJishou—Chadongexpresswayastheengineeringbackground，weintroducedtheapplicationofbridgehealthmonitoringsysteminmonitoringsuspensionhangercables．Throug

5、hstatisticalanalysisoflong—termmonitoringdataofcabletension，itisfoundthat(1)thereexistacertaindeviationofthemeasureddatabetweenupstreamanddownstreamsymmetricalpositionsonthebridge，butconsideringthesumofthewholebridgecableforces，itcanmaintainbalancebetweenup

6、streamanddownstreamcableforces，whichverifiedthevalidityandaccuracyofthemonitoringsystem．Onthisbasis，wepredictedthefatiguelifeofthehangercablesbyusingfatiguelifeassessmentbasedon

7、s—NCHIVe．WealsocalculatedtheequivalentstressamplitudeofthehangercablesusingMATL

8、ABprogramcombiningwithrainflowcountingmethod，andassessedthefatiguelifereliability．Itisbelievedthatthemeasuredhangercableshavesufficientfatiguereliabilityduringbridgenormaloperation．Keywords：bridgeengineering；suspensionbridge；healthmonitoring；fatiguereliabil

9、ity；hangercable0引言悬索桥上部结构的主要承重构件是悬挂并锚固于两侧索塔的缆索，而吊索作为缆索与主梁的联力构件是悬索桥最重要的构件之一。吊索在运营期间的状态直接关系到悬索桥的安全性能，若一根吊索发生破坏，会引起全桥其他吊索受力产生变化，从而出现局部失稳，影响桥梁结构安全。在我国现有的服役桥梁中，部分桥梁仅运营3～5a便出现拉索病害或断索事故⋯。因此，对悬索桥吊索状况的监收稿日期：201