懸索橋吊索
懸索橋是大跨徑橋梁的主要形式,具有跨度大、輕柔性、用料省、自重輕等特點(diǎn)。懸索橋吊索是連接主纜和加勁梁,并將加勁梁的荷載傳遞到主纜的重要構(gòu)件,按照吊索索體的不同可將其分為平行鋼絲吊索和鋼絲繩吊索。
靜載性能測試必要性
隨著我國交通領(lǐng)域的快速發(fā)展,車流量逐漸加大,重型車輛快速增多,給橋梁結(jié)構(gòu)帶來新的挑戰(zhàn),特別是車輛超載現(xiàn)象更給懸索橋的正常運(yùn)營造成巨大影響。
吊索是懸索橋的傳力結(jié)構(gòu),擔(dān)負(fù)著傳遞荷載的重要使命,其基本力學(xué)性能和耐久性能對結(jié)構(gòu)安全和橋梁的正常運(yùn)營有巨大的影響。吊索受到的軸向拉力不僅對自身及主纜有著重要影響,同時(shí)也對加勁梁的恒載彎矩等諸多技術(shù)參數(shù)產(chǎn)生較為直接的影響。
如果吊索力學(xué)性能沒有得到嚴(yán)格的檢測,未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題,將會導(dǎo)致一系列更為嚴(yán)重的問題出現(xiàn)。因吊索質(zhì)量問題或在長期服役期間出現(xiàn)病害而導(dǎo)致事故的也有很多,嚴(yán)重的甚至造成人員傷亡,因此一定要嚴(yán)格把控吊索質(zhì)量安全。正是由于吊索在懸索橋整體結(jié)構(gòu)中所處的關(guān)鍵位置,在諸多檢測項(xiàng)目中,懸索橋吊索的靜載性能測試尤為重要,需各方給予足夠的重視。
技術(shù)要求
在靜載性能方面,無論是平行鋼絲吊索還是鋼絲繩吊索,經(jīng)靜載性能試驗(yàn)后,靜載破斷荷載均不應(yīng)小于吊索公稱破斷荷載的95%,且在靜載試驗(yàn)后錨具等附屬構(gòu)件不應(yīng)有損傷,錨具旋合應(yīng)正常。
此外,對于騎跨式吊索還宜進(jìn)行彎曲靜載試驗(yàn),經(jīng)試驗(yàn)后彎曲靜載破斷荷載不應(yīng)小于索體公稱破斷荷載的規(guī)定比例范圍。
在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JT/T 449-2021《公路懸索橋吊索》中,按照索體分類增加了剛性吊桿類別,且要求剛性吊桿應(yīng)能承受0.85倍桿體屈服強(qiáng)度的拉力。在對其進(jìn)行靜載性能試驗(yàn)卸載后,其殘余變形率也應(yīng)滿足相應(yīng)要求,且各部分仍應(yīng)能夠保持轉(zhuǎn)動靈活。
試驗(yàn)方法
平行鋼絲和鋼絲繩吊索進(jìn)行軸向靜載性能試驗(yàn)時(shí),試驗(yàn)所用吊索長度不小于3m。具體試驗(yàn)加載由10%破斷載荷開始逐級加載至50%破斷載荷,每級10%破斷載荷,加載速度應(yīng)為100MPa/min,每級持荷時(shí)間2min,并及時(shí)測量每級吊索長度的變化。當(dāng)荷載達(dá)到50%破斷載荷,持荷10min后以每級5%破斷載荷繼續(xù)逐級進(jìn)行加載,加載速度仍保持為100MPa/min,每級持荷時(shí)間2min,并測量每級索長變化。
當(dāng)加載至95%破斷載荷,持荷規(guī)定時(shí)間后停止加載,試驗(yàn)即結(jié)束,隨后對被測索體進(jìn)行解剖,以查驗(yàn)鋼絲的斷絲率是否符合要求。
需要注意的是,在整個(gè)試驗(yàn)過程中應(yīng)及時(shí)觀測試件狀況,如果過程中發(fā)生異?,F(xiàn)象,應(yīng)及時(shí)準(zhǔn)確記錄異常所在位置及其他相關(guān)情況。
對于宜進(jìn)行彎曲靜載試驗(yàn)的鋼絲繩吊索,試驗(yàn)時(shí)吊索長度應(yīng)滿足相關(guān)試驗(yàn)要求,且為了更準(zhǔn)確測得吊索的實(shí)際受力情況,張拉盤與索夾槽應(yīng)保持直徑一致。
其他事項(xiàng)
吊索靜載性能測試是對吊索質(zhì)量控制的重要一環(huán),但也應(yīng)加強(qiáng)對吊索其他項(xiàng)目的質(zhì)量檢測。同時(shí),在后期橋梁運(yùn)營過程中,也應(yīng)注意對懸吊系統(tǒng)的檢查與養(yǎng)護(hù),特別是對于索夾錐體鑄塊內(nèi)、十字撐與吊索連接部位等容易引起腐蝕的部位應(yīng)仔細(xì)檢查。對于存在腐蝕情況的吊索,應(yīng)對已腐蝕鋼絲數(shù)量進(jìn)行清查,判斷其腐蝕程度,當(dāng)有必要時(shí)應(yīng)對吊索進(jìn)行更換。
如果遇到臺風(fēng)、地震、超重車輛通行以及受到嚴(yán)重撞擊等情況,也應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)對橋梁進(jìn)行特殊檢查,并根據(jù)檢查結(jié)果做出合適的養(yǎng)護(hù)安排,以保持橋梁結(jié)構(gòu)整體的安全。
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