Effect of Relative Displacement of Strands Bent Over Circular Saddles on Fatigue Life Under Fretting Conditions
Effect of Relative Displacement of Strands Bent Over Circular Saddles on Fatigue Life Under Fretting Conditions
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圆形鞍座上弯曲钢绞线的相对位移对微动条件下疲劳寿命的影响
DOI：
10.1007/978-3-319-59471-2_263
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发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Walbridge
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Mohareb;Goldack;Schlaich;Walbridge
高强度钢绞线作为斜拉桥和矮塔斜拉桥的主要承重构件被广泛采用。最近引入了鞍座系统，作为使用锚头将拉索连接到塔架的替代方案。作为一个缺点，安装在这种系统中的钢绞线除了普通疲劳外，还会受到微动磨损现象的影响，这会加速疲劳损伤并缩短钢绞线的疲劳寿命。微动磨损的摩擦学现象发生在接触的两个元件受到少量的循环相对位移（高达300 µm）时。在其他参数中，两个元件之间的相对位移在确定经受这种条件的元件的疲劳寿命方面起着重要作用。在过去的几十年中，钢绞线的情况下，受到自由弯曲疲劳已被广泛研究，而钢绞线弯曲的情况下，桥梁鞍座还没有得到充分的研究。到目前为止，全鞍座试验是估算鞍座上弯曲钢绞线疲劳寿命的最方便方法。Fibbulletin 30给出了详细的鞍座试验建议，其中包括对桥梁鞍座“入口区”微动现象的试验。然而，建议的几何相似性约束并不能保证在测试中应用的相对位移对应于那些真实的saddle.This本文提供了一个文献回顾以前的研究相对位移的作用，对疲劳寿命的元素进行微动，重点是高强度钢绞线的应用。此外，还提出了一种计算方法，以映射沿整个接触周长的股线和鞍座之间的预期相对位移沿着。这项研究提供了基础，包括现实的相对位移在修订后的建议鞍测试，并开发一个等效的简单的测试，可以取代目前的全鞍测试。
High strength steel strands are widely used as main supporting elements in cable-stayed and extradosed bridges. Saddle systems have recently been introduced as an alternative to attaching the stays using anchor heads to pylons. As a drawback, strands installed in such systems are subjected, in addition to plain fatigue, to the fretting phenomenon, which accelerates fatigue damage and shortens the fatigue life of the strands.The tribological phenomenon of fretting occurs when two elements in contact are subjected to a small amount of cyclic relative displacement (up to 300 µm). Amongst other parameters, the relative displacement between the two elements plays an important role in determining the fatigue life of elements subjected to such conditions. During the last decades, the case of strands subjected to free-bending fatigue has been widely investigated, whereas the case of strands bent over bridge saddles has not been researched sufficiently. Until now, full saddle tests are the most convenient way for estimating the fatigue life of strands bent over saddles.Fibbulletin 30 gives detailed saddle test recommendations, which include the testing of the fretting phenomenon in the “entrance zone” of a bridge saddle. However, the suggested geometrical similarity constraints do not guarantee that the applied relative displacements in the test correspond to those of the real saddle.This paper provides a literature review of previous research concerning the role of relative displacement on the fatigue life of elements subjected to fretting, with a focus on high strength steel strand applications. In addition, it proposes a calculation method to map the expected relative displacement between strands and saddle along the whole contact perimeter. The study provides the fundamentals to include realistic relative displacements in revised recommendations for saddle tests and to develop an equivalent simple test that can replace the current full saddle tests.
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