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经过4年多的努力,日前,西部项目“桥梁索缆结构安全性、耐久性评价体系与维护技术”通过鉴定,取得了一系列创新性研究成果。
据了解,研究进行的病害调研综合了美、日、欧等国最近若干年的调研成果,并考虑了我国西部等地区的特点。同时分析影响缆索体系病害的因素不仅局限于生产与运营环境,还考虑了设计、贮运、施工、安装、养护等多个环节的影响,在考虑因素全面合理上具有创新性,同时填补了我国桥梁索缆病害防治成套技术的空白。
据专家介绍,该项目所完成的缆索结构安全性、耐久性评价体系具有首创性,成果以工程结构理论和既有结构可靠性理论为基础,借鉴了国内外的研究成果和工程实践,实现了桥梁索缆系统可靠性评定的基本体系和方法,指出桥梁索缆系统可靠性评定的实质是对其未来时间里完成预定功能的能力的预测和评价,目前完全以当前状态为依据的评定方法存在着理论上的缺陷。
项目研制的新型可检查拉索及锚固体系,改变了以往国内外绝大部分桥梁拉索结构都难以实现有效检查或进行有效监控监测的局面。并且,磁弹仪(EM)传感器索应力监测技术在实际工程中的成功应用,光纤索温监测技术所开发出的样品,以及声发射(AE)断丝、疲劳监测技术所进行的理论研究和原理试验研究,对于实现智能型可检测拉索及锚固体系具有重要的意义。
项目组通过对缆索病害进行调查分析,认识到缆索护套的损伤是造成缆索体系耐久性问题的重要原因之一,基于这一认识,进行了HDPE材料包括生产贮运环节在内的全过程耐久性性能分析,这是以往的病害分析未能充分考虑到的因素。对HDPE材料建立了四元件黏塑性模型,基于试验进行了数据拟合,并对绞盘后的应力松驰现象进行了计算分析。在此基础上建立了绞盘过程的时变力学模型,考虑了缆索的大变形、HDPE材料的黏塑性等复杂因素,结合试验结果分析了绞盘过程中绞盘速度与盘轴设置可能对PE护套造成的损害,这一研究工作也是以往研究中未给予足够重视的。还对HDPE 材料进行了老化、疲劳试验,对影响HDPE材料疲劳老化的因素有了更新的认识。
在拉索减振传感器及相应的设计技术,辅助索减振技术、参数设计及原理试验,阻尼器样品开发及其性能的耐久性试验等方面获得的研究成果能更有效地抑制拉索振动,改善拉索的耐久性。
对磁通量传感器的研究全面涉及了装置制作、相关工艺技术、既有桥梁监测、不同温度下的性能试验,数据采集软件的开发,以及在实桥工程中的应用。相应开发的智能化配套监测软件包含了常规信息数据处理、状态评估监测、维护预警决策等多个功能模块。目前这一研究成果将进入实用阶段,展示出良好的应用前景。
采用除湿防腐系统,一方面能有效克服传统方法无法阻止腐蚀,只能减慢腐蚀的缺陷;另一方面除湿防腐系统易于监测、控制,能大大降低维护费用。这一成果在我国用于实桥尚属首次。
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