项目背景
拉索是索承结构关键承载构件，已广泛应用于包括桥梁工程、海洋工程、输电体系和结构工程等在内的各个领域，其力学性能和健康状况直接影响结构性能安全。本项目以基础理论研究为支撑，依托典型索承屋盖及索承桥梁工程项目，围绕“拉索半精细化分析方法与大型索承结构性态控制关键技术”开展系统研究。
创新成果
1
结合不同拉索内部钢丝构造，建立考虑钢丝绞捻和协同机制的半精细化有限元模型，提出了拉索半精细化数值分析方法，得到了拉索基本力学性能参数指标。
2
提出基于无应力索长和节点摩擦滑移平衡的滑移索分析框架、建立张弦结构全寿命预应力损失模型，提出改进零位移法的复合扣索力确定方法和基于代理模型的索力优化方法等，实现对大跨索承结构精细化施工控制和服役状态评估。
3
建立局部钢丝腐蚀至断丝全过程数值分析方法，发明系列拉索腐蚀病害处置技术；研制5套多功能、轻量化拉索检测装置，应用于近百座桥梁性能检测。
图1 拉索半精细化分析模型
图2 典型工程应用——岳阳铁水集运煤炭储备基地
图3 典型工程应用——华中科技大学游泳馆
推广应用情况
本项目授权发明专利25件、软件著作权30项，获得省部级工法35项。研究成果在浙江台州新建铁路头门港支线二期头门新区至头门港段、杭州湾跨海铁路大桥等工程得到成功应用，完善和发展了复杂环境大型钢围堰施工综合控制的理论体系和施工技术，有效指导了我国钢围堰工程建设的设计与施工，符合安全经济和绿色环保理念，有力推动了工程建设领域科技进步。
END