破国外桥梁》夕,年第期斜拉索的疲劳性能提要使用蒙特·卡洛模拟来研究短预应力钢纹线试件与钢纹线斜拉索疲劳寿命之间的关系用预应力钢纹线试件的疲劳试验结果所确定的统计数据计算拉索的寿命模拟斜拉索考虑了拉索长度和拉索钢丝数量对疲劳寿命的影响用三种概率分布描述钢绞线试件疲劳寿命的分布特性比较了用每种分布算得的斜拉索寿命,发现预估的斜拉索寿命对于所用的分布很敏感就缆索长度钢纹线数目和缆家皮劳寿命与短试件性能之间的关系而言,三种分布都产生出类似的结论。主砚询抖拉桥,缆索,疲劳性能,试脸报告,试验方法,试脸结果前月口口近年来,斜拉桥已相当普遍。现代斜拉桥的长拉索一般由平行的丝钢绞线做成。早已认识到拉索系统的疲劳性能是设计的一项重要考虑。在大桥施工的早期阶段中,斜拉索所用炯绞线与锚固体系的疲劳性能一般是通过疲劳试验来评估。钢绞线的质量是通过对长度为的单根短钢绞线试件的试验来评估。锚固系统的质量则是通过对长度为一的斜拉索的试脸来评估。通用的疲劳试验准则是由后张拉学会依据桥梁设计的实践经验和拉索材料及锚固的疲劳试验成果制定的,而不是根据钢纹线锚固系统与实桥长索疲劳性能间的解析关系得到的。历来,就认为斜拉索锚具处的疲劳破坏是斜拉索疲劳破坏的最可能的因素。这种观点已偏面得出,一般观察到作为斜拉索试件破坏的临界模式是因拉索在锚具处而不是自由长度处的破坏。但是,在任何已知应力幅度自由长度的疲劳破坏限制了桥上长拉索寿命的可能性要远远大于短拉索试件的情况。由于在桥梁长拉索中自由长度内大量钢绞线存在缺陷的可能性的增加,使自由长度破坏的可能性也增加。自由长度部份破坏关系到钢绞线的疲劳性能。单根钢绞线试验是确定钢绞线疲劳性能的最好方法。同时还需建立单根钢绞线试件疲劳性能与桥梁长拉索自由长度部份疲劳破坏之间的关系。由于不可能对实际全长的斜拉素进行试验以评估其性能,所以开发一种由钢绞线试验结果来预计斜拉索疲劳性能的方法是十分重要的。本文是斯托林斯吕,关于钢绞线斜拉索疲劳性能研究报告的一部份,其中所提供的斜拉索疲劳寿命的估计是以拉索的自由长度部份的疲劳破坏为依据,未包括锚具处的破坏。由于单根钢绞线疲劳试验结果常观测到大量离散的数据,因而在预计斜拉索疲劳寿命时,必须采用概率统计方法。本文采用了蒙特·卡洛模拟,其他研究者,如安德勒和桑耳了,巴苏和契,加斯蒂罗等以及马基诺等也曾采用了概率统计方法对斜拉索一一。习一︸“疲劳寿命或疲劳强度进行评估,但是,斜拉索尺寸和其材料疲劳寿命特征对斜拉索寿命的影响则未能充分鉴定。本文对斜拉索的长度和钢绞线数目的影响作了研究,对于由钢绞线试件寿命的平均值和偏差系数来计量的钢绞线疲劳性能对斜拉索寿命的影响也进行了研究。为了进行蒙特·卡洛模拟,必须假定一种概率的分布来模拟单根钢绞线寿命的离散性。目前还不可能用解析的方法证明哪一种分布能最好地模拟预应力钢绞线的试验结果。本文对采用三种不同的分布所得出的斜拉索的寿命进行了比较。由斯托林斯报导的“拟合优度试验’说明这三种分布是合理的选择。丝拉索单皿图斜拉索模型斜拉索模型本文中斜拉素用图所示的简化模式表示。拉索中每一股预应力钢铰线由根同样直径和长度的平行钢丝组成。其钢丝总数是股数的倍。每一根钢丝是由段长度为。的钢丝构成。分段数定义为拉索的长度比。长度比是拉索中单根钢丝的长度与单股钢绞线试件中钢丝总长度。之比。长度比与单股钢绞线试件的长度之间的关系为一。···············⋯⋯斜拉索中单根钢丝的疲劳寿命等于组成该斜索的段钢丝中最短的寿命。这种最弱环节的特性称为长度效应。由于长度效应,在破坏概率相同时,长斜拉索钢丝的寿命比长度为。的短钢丝的疲劳寿命短。长斜拉索钢丝寿命的累积分布函数可用最小值的精确分布表示一〔一〕。的单根钢丝的试验。因为试脸中只有一根俐丝发生破坏。假定作用于斜拉索的疲劳荷载为常幅轴向荷载并由拉索中全部未断的钢丝均匀分担。有钢丝断裂时,索的净截面即减少,未断裂钢丝中应力幅即增加。假定一根钢丝断裂,在斜拉索全长上的承载能力即丧失。剩下未断钢丝的应力幅,作为疲劳循环总次...
