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博士课程论文缆索防腐技术探究 (1)_图文

博士课程论文缆索防腐技术探究 (1)_图文

缆索防腐技术探究 Research on Anticorrosion Technology of Bridge Cable Structure 专 姓 学 业:水工结构工程 名:喻 江 号:150202020013 指导老师:吉伯海 傅中秋 河海大学水利水电学院 2016 年 1 月 7 日 缆索防腐技术探究 缆索防腐技术探究 喻 江* (河海大学 水利水电学院,江苏 南京 210098) 摘 要:缆索是悬索桥、斜拉桥和拱吊桥等大跨度桥梁的核心部件,为主要承重结构。由于处在跨越 江河湖海的自然环境之下,既有应力腐蚀、疲劳腐蚀,又有金属腐蚀,极易遭受腐蚀破坏。为了保证 桥梁结构及缆索的安全,有必要对桥梁缆索进行防腐蚀研究。文中结合国内外工程案列,从悬索桥主 缆、斜拉桥斜拉索、拱吊桥吊杆索,以及锚具结构几方面出发,对桥梁缆索防腐关键技术进行了分析 和探讨。 关键词:桥梁缆索;主缆索;斜拉索;吊杆索;防腐技术 Research on Anticorrosion Technology of Bridge Cable Structure Yu Jiang (College of Water Conservancy and Hydropower Engineering, Hohai University, Nanjing 210098China) Abstruct: Bridge cable structure, which is as the core component of the large-span suspension bridge, cable-stayed bridge and arch bridge, is the most important load-bearing structure. Under natural environment of the rivers and lakes, it is easy to corrosion damage result from stress corrosion, fatigue corrosion, and metal corrosion. In order to ensure the safety of bridge structure and its cable, it is necessary to research on corrosion resistance of bridge cable. Combined with engineering cases abroad and home, analysis and discussion on anticorrosion technology of bridge cable structure were launched from the several aspects of main cables of suspension bridge, stay cables of cable-stayed bridge, derrick cable of arch bridge, and the anchorage structure. Keywords: Bridge cable; main cable; stay-cables; derrick cable; anticorrosion technology 1 引言 悬索桥、 斜拉桥和拱吊桥等是目前应用较多的大跨度桥梁结构, 而大跨度桥梁的缆索结构又是悬索桥、 斜拉桥和拱吊桥的主要承重结构,也可以被认为是桥梁工程的“安全生命线” ,如图 1 所示。 斜拉索 主 塔 主缆 吊索 主 塔 斜拉索 锚固 锚固 (a)悬索桥结构示意图 * 作者简介:喻 江(1989—),男,重庆云阳人,博士研究生,从事水工组合结构研究(E-mail: yzyzyz322@126.com). 1 缆索防腐技术探究 斜拉索 主 塔 斜拉索 主 塔 斜拉索 斜拉索 锚固 锚固 (b)斜拉桥结构示意图 钢管拱 吊索 桥墩 桥墩 (c)拱吊桥结构示意图 图 1 不同形式缆索桥梁结构图 由于处在跨越江河湖海的自然环境之下,长期暴露在风雨、潮湿和污染空气的环境中,并承受诸如风 荷载、行车车辆荷载等动载和自身重力、附属结构物等静载,既有应力腐蚀、疲劳腐蚀,又有金属腐蚀。 其中,缆索结构和锚具结构极易遭受腐蚀破坏。一旦缆索系统发生腐蚀破坏,其后果将不可设想。为了保 证桥梁和缆索结构的安全,必须对缆索进行防腐保护。 2 桥梁缆索种类 根据目前工程所使用情况来看,桥梁用缆索有各种不同的结构形式。而一般情况下都是由锚具构件和 索体结构经过一定工序组合而成,索体结构包括钢丝、钢绞线和钢丝绳。其组成结构相对比较简单,其特 点主要是用于承受张力荷载。按照其用途可分为:斜拉桥用斜拉索、悬索桥用吊索、拱桥用吊索、锚固索、 预制钢丝组合索,以及施工用锚固索和检修用扶索等等;按索体材料又分为平行钢丝索、钢绞线索、钢丝 绳索等;按照其锚固结构分为冷铸镦头锚索、热铸锚索、夹片锚索等。具体分类如图 2 所示。 桥梁缆索种类 缆索用途 缆索材料 锚固结构 斜 拉 桥 用 斜 拉 索 悬 索 桥 用 吊 索 拱 桥 用 吊 索 锚 固 索 预 制 钢 丝 组 合 索 施 工 用 锚 固 索 检 修 用 扶 索 平 行 钢 丝 索 钢 绞 线 索 钢 丝 绳 索 冷 铸 镦 头 锚 索 热 铸 锚 索 夹 片 锚 索 图 2 常用桥梁缆索的种类及特点 2 缆索防腐技术探究 3 缆索结构的防护 3.1 悬索桥主缆防护 悬索桥是目前跨越能力最大的一种桥梁结构形式,其设计寿命一般为 100 年,主要由主塔、锚碇、鞍 座、主缆、吊索、桥面承载梁体及附件构成。主缆是通过塔顶鞍座悬挂在主塔上并锚固于两端锚固体中的 柔性承重构件,主缆

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