拱桥服役吊杆锈蚀高强钢丝性能检测试验

以某建设年代较早的中承式钢混拱桥为例,概述了其吊杆高强钢丝防护情况,从病害拱桥所更换下来的吊杆中抽取钢丝样本进行疲劳性能试验和拉伸试验,分析断口形貌和断裂韧性,并基于此应用精细有限元模型进行了锈蚀对钢丝应力集中影响的分析,分析结果可作为拱桥吊杆高强钢丝施工、养护及性能检测的参考。

吊杆钢丝锈蚀分布规律及检测试验

早期修建的拉吊索桥梁,限于当时的认识和技术水平,结构构造不合理,拉吊索锚头、钢丝锈蚀现象普遍。而现有检测手段对它们无法进行简便、直观有效的检查,导致拉索和吊杆的破坏存在极大的偶然性,并已出现桥梁坍塌的严重事故。文章通过对某中承式拱桥吊杆锈蚀的检测,介绍了吊杆钢丝锈蚀的程度和分布规律,提出了吊杆检查和养护的重点。

锈蚀高强度钢丝的力学性能与评级方法

为了建立高强度钢丝的锈蚀分级标准,以4座服役10a以上的拱桥吊杆高强度钢丝样本为对象,在进行原状钢丝拉伸和疲劳试验研究的基础上,用刻痕方法模拟钢丝的表面蚀坑,通过有限元分析以及拉伸试验研究蚀坑形貌对钢丝力学性能的影响,建立蚀坑参数与钢丝极限应变的定量关系,提出考虑蚀坑形状的锈蚀钢丝评价标准。结果表明,锈蚀对钢丝弹性模量和极限强度的影响不敏感,但蚀坑引起钢丝的延性下降;锈蚀钢丝的延性下降程度与蚀坑部位的应力集中状况有关,用蚀坑形状参数可以较精确地评价钢丝受锈蚀影响的程度。

平衡用扁钢丝绳选择及使用注意事项

平衡用扁钢丝绳虽然不承受提升载荷,但在提升系统中占据非常重要的位置。如果扁钢丝绳出现问题,同样会影响提升系统正常工作,从而造成停产甚至更大损失。介绍扁钢丝绳的选择要求:首绳与扁尾绳的重量要匹配;根据确定的尾绳重量按照标准中给出的扁钢丝绳参考重量来选择重量最接近的结构和尺寸;表面尽量选择A类镀锌,防腐蚀效果好;涂油产品所涂油脂的种类应根据实际需要进行选择;确定公称抗拉强度时要按照一定的安全系数进行校核;编织方式根据扁钢丝绳结构确定。使用中应加强对扁钢丝绳的检查与维护,防止卡板损伤、坠物砸伤、钢丝绳扭结缠绕、撞伤以及严重锈蚀等,确保提升系统的安全。

从钢丝绳突然断裂谈润滑对其使用寿命的影响

对港口用6×36SW+IWRC结构钢丝绳突然断裂样品进行拆绳拆股,发现钢丝绳外股断丝近44%,内部严重锈蚀,股间积留粉尘。分析结果表明:组绳外股之间缺少润滑导致大量断丝是钢丝绳使用中突然断裂的直接原因;钢丝绳制造过程润滑工艺不当、润滑油脂质量不良及后续维护润滑方式不当、时机把握不好、未使用专门维护润滑油脂是造成股间钢丝断裂的主要原因。建议:(1)钢丝绳制造过程中使用高品质的润滑油脂并采用合理的润滑方法;(2)对使用过程中的钢丝绳使用高渗透能力的专用润滑油维护,并一定要在原油膜尚存的情况下进行;(3)对使用过程中钢丝绳进行断丝检查,不仅要观表面,更要看内部。

高强钢丝蚀坑尺寸对应力集中效应的影响

斜拉桥拉索钢丝的力学性能对腐蚀极为敏感,腐蚀使钢丝表面产生的蚀坑会导致应力集中,削弱钢丝局部的疲劳抵抗能力,从而吸引疲劳裂纹从这里成核,这通常是斜拉桥拉索承载力和使用寿命降低的直接原因。为研究钢丝蚀坑尺寸的影响,基于数值模拟的方法,建立三维蚀坑模型来探讨蚀坑的长、宽、深对应力集中的影响。采用ANSYS建立高强钢丝的有限元实体模型,基于蚀坑的不同尺寸比例,即蚀坑深宽比、长宽比,模拟了深窄形和开放形蚀坑。通过有限元软件计算所得数据拟合出蚀坑尺寸因素与应力集中系数的曲线,根据所得曲线,拟合出蚀坑处应力集中系数随不同尺寸比变化的近似计算公式。基于蚀坑的应力分布图和应力集中系数随尺寸比的变化规律,探讨了蚀坑的长、宽、深对应力集中效应以及蚀坑处应力分布的影响,并横向比较了3个尺寸因素对应力集中效应的影响程度,结果表明,高强钢丝应力集中系数会随蚀坑深宽比或宽深比的增加而增加,而随蚀坑长度的增加而减小。此外,蚀坑长度的变化对高强钢丝应力集中系数的影响最为显著,蚀坑深度次之,而蚀坑宽度的影响最弱。

钢丝绳防锈注油装置创新改造

锈蚀是导致钢丝绳使用寿命短的主要原因,对其进行处理可提高钢丝绳使用寿命。针对钢丝绳防锈注油装置,一直存在的注油时间长,效果不好的问题,传统的方法主要是通过增大注油口,来缩短注油时间,导致出现注油量不好控制的问题。本文通过阐述灵山分矿在新竖井钢丝绳运行过程中出现锈蚀的现象,对钢丝绳主要机结构进行分析,经过创新加工适合自己的钢丝绳防锈加油装置,增加使用效果、降低经济投入,具有一定的推广意义。

三达地怒江大桥换索工程实例分析

对使用多年的三达地怒江大桥进行专项检查,发现斜拉索PE防护套老化严重,PE表面有深度裂纹、渗水现象;随机剥离斜拉索PE护套,发现高强钢丝锈蚀严重、部分钢丝截面已削弱;检查中还发现下锚头钢护筒内长期积水,造成锚头锈蚀严重;桥梁的现状已严重影响大桥的安全运营。针对斜拉桥存在的问题,进行云南省的首例换索施工。该文主要介绍三达地怒江大桥换索设计原则、主要施工工序和监控措施,以供同类工程参考。

某中承式混凝土系杆拱桥坍塌原因分析与研究

通过分析一座坍塌的中承式混凝土系杆拱桥的受力体系,并在对其各主要构件进行现场检查后,表明该拱桥吊杆系统的失效是导致该桥整体失效的首要内在原因。接着,研究了致使吊杆系统失效的各因素并阐述对吊杆检测的相关方法,提出了该类型拱桥设计、检查及养护的重点。

广西驮娘江流域梯级开发水电站工程闸坝系统升卧式闸门设计改进

与直升式平板闸门和弧形闸门相比,升卧式闸门具有闸墩短,结构简单,启闭排架低,水工建筑物抗震性能好,工程量相对小等诸多优点。但向下游倾翻的闸门也有一个缺点,就是起吊钢丝绳或吊具长期浸在水中,容易产生锈蚀破坏,从而缩短设备的使用寿命。在此介绍对向下游倾翻的升卧式闸门的吊具和起吊方式进行的设计改进。

广东汕头海湾大桥吊索更换计算分析

汕头海湾大桥吊索钢丝绳出现锈蚀、涂装局部老化、剥落等病害。拟对大桥的所有吊索进行更换。采用结构空间分析有限元软件,建立空间分析模型,模拟设置桥面钢桁架,对不中断桥面交通的工况进行计算分析,以研究施工的难点及可行性。计算分析结果表明:在实际更换过程中,主缆、主梁的内力与几何外形数据均与计算值相符,全桥结构安全、状态可控,吊索索力偏差符合要求。换索后的桥梁使用状况良好,达到了设计的预期目标。

某中承式拱桥吊杆锈蚀检查及分析

系杆拱桥吊杆是其关键构件,早期设计没有考虑其检修、更换,养护中很难发现病害,已有该类桥因吊杆损坏而出现无预兆的坍塌事故。某中承式拱桥在荷载试验时发现吊杆下锚头出现锈蚀,为保证桥梁安全,对全桥吊杆进行了外观检查,并卸下2根吊杆进行解剖检查。文章分析了吊杆钢丝的锈蚀原因,查明了吊杆钢丝锈蚀现状,对吊杆的更换提供了可靠的依据。