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1×19高钒索受力状态下内部钢丝作用机理研究

杜宏伟 孙国军 郝伟峰 吴金志

杜宏伟, 孙国军, 郝伟峰, 吴金志. 1×19高钒索受力状态下内部钢丝作用机理研究[J]. 钢结构(中英文), 2025, 40(11): 47-54. doi: 10.13206/j.gjgS22061101
引用本文: 杜宏伟, 孙国军, 郝伟峰, 吴金志. 1×19高钒索受力状态下内部钢丝作用机理研究[J]. 钢结构(中英文), 2025, 40(11): 47-54. doi: 10.13206/j.gjgS22061101
Du Hongwei, Sun Guojun, Hao Weifeng, Wu Jinzhi. Research on the Working Mechanism of Internal Steel Wires in a 1×19 Galfan-Coated Cable During Loading[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2025, 40(11): 47-54. doi: 10.13206/j.gjgS22061101
Citation: Du Hongwei, Sun Guojun, Hao Weifeng, Wu Jinzhi. Research on the Working Mechanism of Internal Steel Wires in a 1×19 Galfan-Coated Cable During Loading[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2025, 40(11): 47-54. doi: 10.13206/j.gjgS22061101

1×19高钒索受力状态下内部钢丝作用机理研究

doi: 10.13206/j.gjgS22061101
详细信息
    作者简介:

    杜宏伟,硕士研究生,h15735000104@163.com。

    通讯作者:

    孙国军,博士,副教授,sunguojun@bjut.edu.cn。

Research on the Working Mechanism of Internal Steel Wires in a 1×19 Galfan-Coated Cable During Loading

  • 摘要: 近年来,随着预应力空间结构的发展,高钒索因其优异的抗腐蚀和防火性能,在工程领域得到了广泛应用。为深入理解拉索在复杂受力条件下的力学性能及其内部钢丝的相互作用机理,建立了1×19高钒索的三维精细化有限元模型,对其在轴向拉伸和拉-弯耦合作用下的力学行为进行了模拟和分析。模型中定义了高钒钢丝的本构关系,考虑了钢丝间的接触,并利用刚体耦合进行边界条件设置,并对比试验数据验证了有限元模型的准确性。通过对有限元模拟结果分析发现:轴向拉伸作用下,摩擦系数对钢丝间接触压力的影响因位置而异,泊松效应和钢丝间的相互错动导致接触压力下降,摩擦系数的影响也随之减弱;钢丝应力发展受捻角影响显著,中心钢丝因无捻角而应力增长最快,外层钢丝因环向握裹作用而增长较慢;在拉-弯耦合作用下,接触压力的变化趋势明显受位置影响,中心钢丝下方区域因受拉力较大而快速增长,中心钢丝上方区域则因受压导致接触压力先减小,随后因横向荷载主导而增大;此外,拉索弯曲时应力分布呈现明显不均匀性,应力集中区域在拉索固定端和横向荷载作用区域尤为显著,拉压交替明显。结果表明:拉索在复杂受力下内部呈现出复杂的应力与接触压力分布规律,在受拉时,钢丝捻角对应力发展起主导作用,而弯曲效应则显著改变了拉索钢丝的接触压力与应力的分布模式。
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-06-11
  • 刊出日期:  2025-11-30

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