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下承式系杆拱桥吊杆疲劳损伤研究
摘要：
随着交通基础设施的不断扩建和发展，桥梁在现代交通建设中显得越来越重要。然而，桥梁在长期使用过程中，受外力的影响，容易产生杆件疲劳损伤。本文以下承式系杆拱桥为研究对象，从理论和实验两方面探讨了吊杆的疲劳损伤特征及其影响因素，并提出了相关的预防措施。
关键词：下承式系杆拱桥，吊杆，疲劳损伤，预防措施
Abstract:
Withthecontinuousexpansionanddevelopmentoftransportationinfrastructure,bridgesarebecomingmoreandmoreimportantinmoderntransportationconstruction.However,duringlong-termuse,bridgesaresusceptibletofatiguedamageintheirrodcomponentsduetoexternalforces.Thispapertakestheunder-suspendedcablesystemarchbridgeastheresearchobject,andexploresthefatiguedamagecharacteristicsofthesuspensioncablesandtheirinfluencingfactorsfromboththeoreticalandexperimentalperspectives,andproposerelevantpreventionmeasures.
Keywords:Under-suspendedcablesystemarchbridge,suspensioncable,fatiguedamage,preventionmeasures
1.引言
下承式系杆拱桥是一种常见的拱桥结构，由于其结构简单、美观大方，发展迅速，成为现代交通建设中重要的桥梁类型。由于桥梁长期服役，在受力过程中，吊杆容易产生疲劳损伤，从而导致桥梁的安全性、稳定性等方面出现问题。因此，研究吊杆的疲劳损伤特征及其影响因素，对桥梁的设计、施工及日常维护具有重要意义。
2.疲劳损伤特征
2.1疲劳加载和破坏模式
疲劳加载是指桥梁在连续受到某一类型荷载的作用下，吊杆杆件有效应力随时间的变化而重复变化的过程。在疲劳加载循环中，吊杆杆件会不断地变形和应力变化，从而出现相应的损伤情况。在疲劳破坏中，吊杆杆件通常发生裂纹，严重的会导致吊杆的断裂，危及桥梁的安全。
2.2疲劳损伤的传播和扩展机制
疲劳损伤的传播和扩展机制是指在疲劳循环加载下，杆件中已经存在的缺陷和损伤在时间中（一般以年或者亿级）内不断地扩大、扩展，进而导致杆件破坏。常见的损伤机制包括初始缺陷扩大、新缺陷形成及连续性裂纹形成。
2.3疲劳寿命和损伤评估
疲劳寿命是指杆件在一定的载荷条件下，能够实现连续使用的时长。在桥梁日常维护中，通常采用超声波、X射线等方式进行非破坏性检测，以评估吊杆的损伤情况，并确定桥梁的使用寿命。
3.影响因素及预防措施
3.1影响因素
（1）荷载类型：不同类型的荷载对桥梁寿命的影响不尽相同。
（2）应力水平：吊杆的损伤情况与应力水平密切相关。
（3）结构几何形状：结构的几何形状也会直接影响应力分布的均匀性。
（4）材料类型：材料的硬度、韧性等特性是疲劳寿命的重要影响因素。
3.2预防措施
（1）合理设计：在吊杆结构设计方面，应将疲劳特性纳入考虑，设计出结构更加合理的吊杆。
（2）科学施工：加强施工管理，探测隐患并及时解决。
（3）定期检修：桥梁吊杆定期检修，及时发现并处理吊杆的损伤情况。
（4）控制荷载：控制荷载的大小及荷载作用的时间段等。
4.结语
吊杆的疲劳损伤是桥梁长期使用的主要问题之一。为了确保桥梁的运行安全和寿命，需要从设计、施工、维护等方面全面加强管理，预防吊杆的疲劳损伤。