西堠门大桥养护技术新进展展示

西堠门大桥桥养护技术新进展介绍人人:范厚彬浙江省交通通投资集团团沿海板块块公司主要内容西堠门大桥桥工程概况况悬索桥吊索索振动观测测及减振措措施研究结构健康监监测分析系系统优化提提升大桥主缆温温湿度变化化机理及预预养护策略略研究舟山跨海大大桥舟山跨海大大桥（又名名舟山大陆陆连岛工程程），是国国家高速公公路网甬舟舟高速公路路（G9211）的主要组组成部分。。由浙江省省交通投资资集团控股股投资建设设，起自舟舟山本岛的的329国道鸭蛋山山的环岛公公路，经舟舟山群岛中中的里钓岛岛、富翅岛岛、册子岛岛、金塘岛岛至宁波镇镇海区，与与宁波绕城城高速公路路和杭州湾湾跨海大桥桥相连接，，全长46.29公里，2009年12月25日大桥正式式通车。西堠门大桥桥西堠门大桥桥是连接舟舟山本岛与与宁波的舟舟山连岛工工程五座跨跨海大桥中中技术要求求最高的特特大型跨海海桥梁。主主桥为两跨跨连续钢箱箱梁悬索桥桥，主跨1650米，是世界界上最大跨跨度的钢箱箱梁悬索桥桥，全长在在悬索桥中中居世界第第二、国内内第一，设设计通航等等级3万吨、使用用年限100年。项目于于2005年年2月1日日国家发改改委核准立立项建设，，2005年5月20日大桥桥正式开工工，2009年12月25日日建成通车车。工程效益长期以来，，因一水相相隔，舟山山孤悬海外外，海岛经经济受到极极大制约。。弃水登陆陆，直抵彼彼岸，成了了舟山人心心中越来越越强烈的一一个梦想。。建设舟山跨跨海大桥，，构筑出一一条全天候候的舟山———大陆通通道，使舟舟山从孤悬悬海中的岛岛屿，变成成同大陆相相连的半岛岛，成为大大陆伸向海海洋的港口口城市，从从而更紧密地融入入长三角经济济圈，实现了海岛同同大陆的连接接，把发展海海岛特色经济济与大陆比较较完善的基础础设施网络密密切结合起来来，把中国最最好的深水岸岸线资源与广广大幅地密切切结合起来，，对进一步开开发舟山海洋洋资源，推动动浙江省、长长江三角洲乃乃至中国经济济发展都具有有深远的意义义。2010-2015年，，年通行车辆辆数分别为279万辆、、389万辆辆、453万万辆、534万辆、602万辆、685万辆，分别同同比增长39.43%、、16.45%、17.88%、12.73%、13.86%，截至至2015年年底，累计通通行车辆达2942万辆。积极开展科技技创新工作项目建设期间间，共有几十十家科研单位位参加了大桥桥科研工作，，共投入1.4亿元科研经费费。承担国家科技技支撑计划项项目1项，部、省科科技项目22项，取得了一一批技术先进进的科研成果果。国际领先水平平以上的部分分科技项目跨海特大跨径径钢箱梁悬索索桥关键技术术研究及工程程示范跨海特大跨径径钢箱梁悬索索桥抗风关键键技术研究超长高强悬索索桥主缆索股股制造技术研研究海岛气候条件件下特大跨径径悬索桥施工工监控关键技技术研究特大跨径悬索索桥新型分体体式钢箱梁关关键技术研究究主要科技获奖奖（工法、专专利）情况浙江省科学技技术一等奖1项上海市科学技技术一等奖1项中国公路学会会科学技术一一等奖4项浙江省科学技技术二等奖3项中国公路学会会科学技术二二等奖3项中国公路学会会科学技术三三等奖1项风场结果分析析：加劲梁设计基基准风速55.14m/s、加劲梁设计计阵风风速63.96m/s、桥梁颤振检检验风速78.74m/s、桥梁颤振临临界风速88m/s，实测西堠门门大桥桥面高高度10min平均风速最大大值24.2m/s、桥面高度阵阵风风速最大大值33.9m/s。因此西堠门门大桥的设计计基准风速、、阵风风速和和颤振临界风风速均远大于本次“海葵”台风实测风速速结果；结构空间变形形结果分析：：在设计百年风作作用下产生的的主缆横向最最大变形为10.1m，加劲梁为10.65m，远大于台风产生的主缆最最大横向位移移1.426m，加劲梁最大横横向位移1.494m，完全处于设计计的安全范围围之内。风致振动分析：在台风作用下，，西堠门大桥桥的加劲梁振振动表现为多多模态随机抖抖振响应，没没有监测到涡涡激共振现象象；大桥在台台风期间没有有发生颤振和和静风失稳等等桥梁结构毁毁坏现象。根根据西堠门大大桥抗风设计计标准，大桥桥加劲梁在““海葵”台风风作用下具有有很好的安全全性。从监测结果分析析可知：“海葵”台风风风速小于西西堠门大桥、、金塘大桥设设计百年风速速，结构变形形、振动等各各项指标均在在设计允许范范围之内，台台风未能对大大桥整体结构构安全产生影影响台风期间观测测结果以2012年“海葵”台风观测为例例2014年11月12日至13日，交通运输输部组织了舟舟山连岛工程程西堠门大桥桥竣工验收工工作，经竣工工验收委员会会检查和评议议，西堠门大大桥竣工验收收工程质量评评分分别为96.37，工程质量等等级为优良。。交竣工验收“菲迪克”杰杰出项目奖鲁班奖詹天佑奖古斯塔夫•林林德撒尔奖交通优质工程程（李春）奖奖天府杯钱江杯工程获奖情况况营运管理机制制浙江省政府协调舟山山、宁波两地地确定大桥安安全管理机制制，成立了舟山跨海大桥桥管理局，负责对大桥经经营主体安全全责任落实情情况进行监督督管理，组织织、协调、监监督大桥各相相关行政管理理部门职能，，对大桥应急急状态的处置置进行统一协协调。交通、公安、、海事、港口口、海洋与渔渔业、安全生生产等行政管管理部门按照照各自职责依依法负责大桥桥的有关监督督管理工作。。目前形成了由由大桥管理局局、高速交警警、高速路政政、海事、武武警消防、交交通公安、大大桥经营业主主等单位一路路七方政企联联动管理协调调机制，构筑筑了结构安全全、路上安全全、海上安全全等全方位综综合立体的安安全防护体系系。大桥管理局高速交警高速路政海事武警消防交通公安经营业主营运管理框架各联勤单位密密切配合、高高效联动、有有效应对，通通过加强管理理和加大投入入（舟山大桥桥投入养护经经费总计1.4亿元）、充分分依靠科技支支撑作用等措施，确保了大桥始终保保持安全有序序运营态势。。近两年，大大桥在浙江省省公路局组织织的养护管理理检查评比中中均获得第一一名。细致检查桥梁梁缆索结构清理伸缩缝大桥“体检””桥梁检测桥检车吹雪车天文望远镜灌缝车存在问题及原原因分析大桥地处外海海，结构复杂杂，再加上人人的认识局限限性，客观上上决定了存在在海洋腐蚀环环境、强风强强震、材料退退化、养护措措施不当、设设计施工先天天不足、意外外撞击、车辆辆超载等许多多因素，将给给大桥带来不不足和损伤，，且随着时间间推移，其发发展趋势也将将越来越明显显。已知或未知的的大桥许多养养护技术难点点问题，面临临着既无现成成规范可直接接参考应用，，也少有类似似工程经验可可借鉴的境地地，这些难题题有的还属于于世界前沿性性课题，有些些问题要得到到良好解决，，又涉及多学学科、多专业业交叉融合。如何定性、定定量分析结构构损伤，掌握握其发展演变变规律，采取取应对策略和和措施，是摆摆在大桥养护护管理工作人人员，但又不不得不回答的的问题。一、西堠门大桥吊索减减振技术应用用研究2022/10/27浙江省交通投投资集团沿海海板块公司问题提出磁流变阻尼器器减振试验模型风洞试验验及分隔器减减振方案优化化分隔器减振方方案的现场效效果实测全桥吊索分隔隔器减振设计计介绍主要内容容西堠门吊索布布置及构造（（一）西堠门吊索布布置及构造（（二）吊点的吊索布布置钢丝绳横截面面单个吊点四段段钢丝绳索吊索采用一个个吊点4根钢丝绳的布布置方式，每每个吊点的布布置方式及钢钢丝绳截面，，钢丝绳顺桥桥向间距300mm，横桥向间距距为600mm。长度l

(m)恒载内力N(kN)横截面积A

(mm2)等效密度(kg/m3)弹性模量(N/m2)钢丝绳中心距

(mm)160.563495.8396080001.11011顺桥向300横桥向600代表性吊索基本参数表问题提出2022/10/27录像1录像2录像3台风“海葵””袭击时，大大桥10分钟平均均风速达达25m/s。尽管西堠堠门桥吊吊索已安安装减振振器，但但部分长长吊索仍仍有大幅幅振动，，大幅振振动导致致碰索，，最大瞬瞬时加速速度达到到2.058g。2022/10/27长期大幅幅振动造造成阻尼尼器连接接松动及及损坏、、

吊索索损伤和和影响行行车安全全等问题题碰撞损伤伤2022/10/27建立振动动实时观观测系统统序号部件数量1加速度计941182风速仪23数据采集器CR100034信号电缆18为了准确确分析吊吊索振动动特性和和评估减减振效果果，建立立吊索实实时自动动观测系系统。观测对对象为西西堠门大大桥的2#与28#吊索，这这是振动动最大最最频繁的的吊索，，每根吊吊索有四四根索股股，直径径88mm，顺桥向向中心距距300mm，横桥向向中心距距600mm，基频0.42Hz。吊索振动形态态分析微振动区大幅振动碰索区起振区（10秒）28#吊索的2#钢绳顺桥桥向加速速度时程程曲线风速时程程曲线28#吊索的一一阶模态态频率约约为0.4Hz，周期约约为2.25s。某天上上午8点12分13秒时钢绳绳尚处于于微振动动状态，，经过4个周期，，就达到到两钢绳绳相撞的的状态，，此时的的风速仪仪记录的的平均风风速约为为11m/s。钢绳加加速度在在相撞的的瞬间立立即改变变方向。起振速速度如此此之快，，是吊索索振动不不同于斜斜拉索振振动的根根本特征征，也是是减振措措施难以以见效的的主要原原因。吊索的大大幅振动动的振动动形态不不能用““尾流驰驰振”，“涡振””等已有有理论解解释，更更像是一一种与风风速变化化几乎同同步的随随机振动动，起振振速度是是斜拉桥桥拉索风风雨振的的10倍以上，，其机理理有待进进一步研研究证实实。12月2日，发现现边跨吊吊索都在在低风速速下出现现高阶涡涡振现象象。磁流变阻阻尼器减减振现场场试验目的：为西堠门门桥吊索索提供一一种通过过阻尼器器耗能来来减小吊吊索振动动的减振振技术。相比分隔器器方案具具有两大大优点：：不会对对吊索索股股造成损伤伤；安装装高度较较低易于于检查维维护。研究对象象：跨中侧的的2#索和边跨跨侧的28#索，索内内拉应力力最低，，振动最最严重，，故选此此二索作作为磁流变阻阻尼器减减振技术的研研究对象象。现场试验验吊索示示意图有支撑架架的磁流流变阻尼尼器现场场试验在28#吊索安装装了一个个6m高的支架架，同时时将每根根索股用用两个阻阻尼器与与支架连连接，希希望能抑抑制索股股之间的的相对振振动和同同步振动动，但几几次调试试都没有有达到防防止两索索股相撞撞的效果果。无支撑架架的的磁磁流变阻阻尼器现现场试验验无支撑架架的试验验主要在在2#吊索上进进行，目目的是抑抑制索股股之间的的振动，，防止顺顺桥向相相撞。经过多次次调整阻阻尼器参参数和安安装高度度，但无无法抑制制两索相相撞的振振动。2#吊索试验验现场下为阻尼尼器上为加速速度计由于吊索索起振速速度非常常快，要要及时将将能量耗耗散掉，，阻尼器器必须具具备很大大的阻尼尼系数；；但是两两钢绳之之间横向向刚度小小，阻尼尼系数过过大以后后会接近近刚性支支撑，阻阻尼器效效率无法法发挥。。这是一一对无法法解决的的矛盾。。试验时，，我们已在在安装高高度6~14m，阻尼系系数0.3~2.0kNs/cm的范围内内进行了了减振效效果对比比试验，，实测阻阻尼比达达到1.5%以上，这这已是斜斜拉索减减振要求求的2.5倍，但仍仍然没有有抑制住住吊索振振动基于上述述，似可以认认定：单一的阻阻尼器措措施无法法解决西西堠门桥桥吊索振振动问题题。现场试验验小结桥塔两边边的两对对吊索振振动最大大，两绳绳相撞的的情况在在10m/s的风速下下就会发发生，而而且大风风下中部部相撞长长度可能能超过50m。如考虑安安装分隔隔架，可可能出现现大风下下吊索整整体摆动动和扭转转的情况况，设计计时应尽尽可能考考虑这一一因素。。为吊索减减振技术术提供尽尽可能多多的参考考依据，，建议进进行吊索索室内风风洞试验验和理论论分析，，。振动形态态分析与与现场试试验后的的几点建建议室内风洞洞试验为确认吊吊索各索索股之间间振动的的形态，，在风洞洞中重现现吊索大大幅振动动和碰索索试验。。包括吊吊索刚性性节段模模型和吊吊索完全全气弹模模型风洞洞试验。。吊索刚性性节段模模型风洞洞试验吊索完全全气弹模模型风洞洞试验室内风洞洞试验小小结进行了吊吊索完全全气弹模模型风洞洞试验，，在风洞洞中重现现了吊索索大幅振振动及碰碰索情况况，其中中以位于于尾流区区的吊索索振动最最为明显显；并且且在各来来流风向向角中，，以15度风偏偏角时振振动最大大；当沿吊索索高度均均匀设置置1道和和3道分分隔器时时，在风风洞中还还观测到到了相邻邻分隔器器之间的的索股局局部大幅幅振动，，并造成成碰索；；当设置4道分隔隔器后，，没有观观测到吊吊索碰撞撞现象，，此时拉拉索振动动加速度度响应的的频谱图图没有卓卓越频率率，表现现为多模模态的随随机振动动，因此此建议设设置4道道分隔器器；采用4道分分隔器器后，，在80度度风向向角下下观测测到了了第5阶模模态的的尾流流驰振振现象象，换换算到到振型型最大大点的的驰振振位移移均方方根值值为22mm，，位移移很小小，不不会发发生碰碰索现现象。。分隔器器现场场试验验依据风风洞试试验结结果，，在N28和N2吊索沿沿高度度方向向均匀匀安装装了4道分隔隔器，，对安安装分分隔器器前后后西堠堠门桥桥N28和N2吊索的的实测测加速速度响响应分分析，，得到如如下结结论：：当N2吊索索没有安安装分隔器器时，，尾流流驰振振起振振风速速约为为8～～9m/s，起起振后后吊索索很快快发生生碰撞撞，碰碰撞时时加速速度峰峰值达达到16m/s2；N2和和N28索索安装分分隔器器后，在几几次大大风下下都没没有发发生碰碰索情情况，，其最最大加加速度度响应应由未未安装装分隔隔器时时的16m/s2降低至至3.5~4m/s2，减振振率将将近80%，吊吊索运运动的的相对对加速速度和和绝对对加速速度也也显著著减小小；安装分分隔器器后在在一分分钟平平均风风速25m/s下N2和N28吊索索的位位移最最大值值在2cm~3cm区间间，个个别最最大位位移达达到4.7cm，但但都不不会出出现碰碰索情情况。。分隔器器结构构全桥吊吊索减减振设设计方方案设计的的基本本思想想：按各吊吊索的的最低低频率率和索索力值值确定定分隔隔器内内索段段最大大长度度，从从而确确定所所需的的分隔隔器数数量。。分隔器数量吊索编号吊索长度41N-5N（主跨），N25-N29（边跨）138-169m36N-11N（主跨），N21-N24（边跨）110-134m212N-17N（主跨），N15-N20（边跨）71-103m118N-24N（主跨），N9-N14（边跨）40-70m025N-45N（主跨），N1-N8（边跨)小于40m全桥半半跨吊吊索的的分隔隔器设设置数数量分隔器器安装装位置示意图图3系统特点介绍1系统背景4系统展望2系统总体介绍二、结结构监测数据分分析系系统优优化提提升西堠门门大桥桥建设之初，，基于于交通通运输输部以以及浙浙江省省交通通运输输厅关关于大大型桥桥梁运运营期期结构构安全全的信信息化化监管管要求求，已已设计计并构构建了了基于于动态态实时时监测测的桥桥梁健健康监监测系系统。西堠门门大桥桥监测系系统应应用现现状系统背背景系统的的目标标是服服务桥桥梁的的日常常管养养，实实时监监管并并掌握握大桥桥代表表性构构件的的结构构使用用状态态，从从而达达到科科学合合理地地评估估全桥桥结构构安全全的目目标。。原始数数据传感器器数据分分析结构评评估但根据监监测系系统目目前的的实际际应用用情况况，对对于系系统所所获海海量数数据基基本只只是做做到实实时显显示和和妥善善存储储的程程度，，监测测系统统虽然然大都建立了了结构构安全全评估估模块块，从从实际际操作作和最最终结结果方方面来来看，，在实实用性性和可可靠性性方面面还不不够理理想。。系统背背景监测系系统应应用现现状操作繁繁锁、、实用用性有有待提提高数据显显示形形式单单一、、图像像查看看功能能薄弱弱存储数数据量量大数据处处理与与安全全评估估相互互独立立系统不足评估内内容单单一数据处处理过过于简简单系统背背景监测系系统应应用现现状因此，，需要要进一一步从从结构构安全全评估估角度度出发发，对对实时时监测测数据据进行行全面面梳理理、深深入挖挖掘和和精细细分析析，针针对大大桥管管理养养护工工作的的需求求开展展研究究，建建立实用的的动态态监测测数据据分析析系统统。系统背背景监测系系统应应用现现状系统总总体架架构系统总总体概概况西堠门门大桥桥结构监监测数数据分分析系系统数据分分析结构评评估荷载整体响应关键构件响应应荷载与响应组组合静力评估疲劳分析动力评估台风事件分析析系统介绍本系统针对当前大跨跨桥梁结构监监测系统在原原始数据与后后续显示与结结构评估之间间分析手段缺缺失的现状，，研究并给出出了适用于当当前大多数大大跨桥梁结构构监测系统数数据的压缩与与分析方法。系统总体概况况系统介绍系统总体概况况使处理后的监测数据有效效的反映了当前的的桥梁状况；使处理后的数据据与原始数据据相对其容量大幅减少少；使得后续的数据显显示和结构评评估只需调用用经方法处理理后的数据，结构评估工作作的效率将大幅提提高；系统总体概况况系统介绍某一专项开展展内容单一工程实用性不不强当前主流结构构评估面临的的问题：随着监测系统统运用的深入入，桥梁随时时间的变化，，对于数据关关注点不同而而增加其他专专项评估模块块，可构建出全面整整体的结构安安全评估体系系。系统总体概况况系统介绍结构评估静力评估疲劳分析动力评估台风事件分析析常规评估专项评估涡激振动分析析。。。。。解决方案系统特点介绍绍数据处理自动准确传感器状态智能预警结构评估一键式操作界面友好扩展性强数据展示形式丰富特殊事件分析析时效性强系统特点介绍绍数据处理自动动准确定时自动下载载数据、处理理保存。根据数据情况况，对已明确确的异常进行行处理，包括括风速数据去去0值，车流量数数据去重复等等。根据不同数据据类型的特点点，采用多种种显示方式，，包括曲线图图、动态图、、柱状图、饼饼状图等。从大量实测数数据中拟合出出针对于两座座跨海大桥的的荷载响应的的真实相关性性，为后续结结构分析做进一步深层的数据研研究。系统特点介绍绍数据展示形式式丰富系统特点介绍绍车重分布饼状状图拉索索力动态态柱状图主梁挠度动态态曲线图风速多曲线对对比图超速车流量柱柱状图累加图图与时间曲线线图主跨跨中挠度度-温度相关性散散点图模型计算与实实测计算相关关性曲线系统特点介绍绍2014年全年的挠度度与温度数据据传感器状态智智能预警系统特点介绍绍通过数据异常常率和缺失率率两大指标判判断传感器当当前的工作状状态是否正常常，并通过颜颜色的变化提提示工作人员员应对不正常常的传感器进进行及时的检检查与维护。。缺失率异常率传感器管理系统特点介绍绍颜色预警一键式结构评评估系统特点介绍绍将数据分析与与结构评估有有机结合，评评估过程采用用matlab语言编译，并并嵌入到系统统所用的java语言中，提高高SQL数据库海量数数据提取的速速度，使得一键式结构评估得以以实现，并且且使用舒适度度得到认可。。一键式结构评评估系统特点介绍绍海量数据处理理一键式结构评估服务Matlab程序嵌入java语言SQL海量数据的快快速提取难点难点评估过程采用用matlab语言编译重点关键响应点的的评估结果一键式结构评评估系统特点介绍绍只需用户输入入时间，点击击评估即可。。一键式结构评评估系统特点介绍绍只需用户输入入时间，点击击评估即可。。特殊事件分析析时效性强系统特点介绍绍台风登入期间间台风结束后及及时台风结束后三三天台风事件分析析模块及时观测到台台风风速风向向信息以及桥桥梁结构关键键指标（挠度度、索力等））的变化情况况。台风数据初步步分析报告台风数据详细分析报告采用JAVA语言开发，基基于B/S结构，可多个个客户端同时时使用自主研发，模模块化开发，，可扩展性强强界面友好系统特点介绍绍界面友好扩扩展性强数据分析部分分开展数据分析析系统的实际际运行工作，，不断完善系系统的各项功功能，特别是是查询与显示示方面的功能能，加快系统统朝着商业化化软件方向完完善的步伐。。集成桥梁各类类监测数据，与监测测系统数据共共同分析，提提高桥梁各类类数据的利用用率。系统展望结构评估部分分继续深入研究究钢箱梁疲劳劳受力特性；考虑开展其它它专项评估研研究，如：主主缆湿度变化化机理研究、、大桥风场特特性研究等。。系统展望系统使用情况况桥面传感器风风速时间曲线线图风速风向散点点图主梁最大挠度度:0.742m主缆最大挠度度:0.727m最大风速：26.88m/s主梁1/2处横向变形主缆1/2处横向变形风向：东北转转西北三、西堠门大桥主主缆内部湿度度变化机理及预养护策略研究主缆的重要性性：悬索桥的的主缆无法进进行更换，因因此主缆的寿寿命决定着悬悬索桥的使用用寿命，是悬悬索桥的“生生命线”。悬索桥的主缆缆如果长期处处于潮湿易腐蚀的的环境中，很可能生锈断裂而影响大桥的的安全；国内外通过对对悬索桥的主主缆检测，发发现采用传统防护方式式的主缆钢丝都都受到了不同程度的腐腐蚀。主要包括：①①主缆底部存存有积水；②②主缆内部湿湿度较大；③③主缆的侧面面和下部有明明显的腐蚀；；④钢丝的锌锌皮耗尽；强强度损失。主要原因：①主缆架设时时附着在主缆缆上的水分不不能排出；②运营期内渗渗透进主缆的的水分被密封封在主缆内；；③主缆锚固区区内部散索股股部分防腐措措施满足不了了防腐要求。。问题的提出问题的提出防腐方法：①漆线包裹法法；②合成覆盖层层法；③缠绕S形钢丝。传统主缆防护护方法短期内有效，，但是长期效效果并不不理理想。问题的提出项目概要日本学者研究究发现：主缆内部RH<60%免遭锈蚀除湿系统美国，英国法国，丹麦土耳其，瑞典典挪威，日本等等润扬长江大桥桥泰州长江公路路大桥南京长江第四四大桥星海湾跨海大大桥除湿法67西堠门大桥主主缆结构西堠门大桥主缆技术参数数：主缆采用预制平行钢丝丝索股—169股；索股由127根直径为5.25mm、公称抗拉强强度为1770MPa的高强度镀锌钢钢丝组成；索夹内直径为为860mm（北边跨）、、845mm（中跨）和850mm（南边跨）；；主缆防护设计计方案为：Φ4mm镀锌缠绕钢丝丝+涂装防护，也也属于传统的的主缆防护方方法。西堠门大桥主缆西堠门大桥设计使用年限限为100年，而悬索桥的的养护特别是是悬索桥主缆的养护及及其耐久性是决定西堠门门大桥服务时时间能否达到到设计使用年年限，并且安安全运营的重重要因素。研究西堠门大大桥主缆及锚锚固区内部湿湿度变化机理理，提出预养养护策略迫在在眉睫。主缆无法更换研究思路研究内容以数值模拟方方法研究温湿湿度变化机理理以室内试验验验证数值计算算研究成果以现场监测修修正温湿度变变化机理以经济性最优优制定主缆预预养护策略主缆内部湿度变化机理理的理论基础础Darcy定定律，描述了了多孔介质内内单相流体压压降与流速之之间的关系。。Darcy定律公式如如下:水在单位时间内内通过多孔介介质的渗流量量与渗流路径径长度成反比比，与过水断断面面积和总总水头损失成成正比；Fick定律:在单位时间内通通过垂直于扩扩散方向的单单位截面积的的扩散物质流流量与该截面面处的浓度梯梯度成正比。Fick定律公式如下下：浓度梯度越大，扩散通通量越大主缆内部气态态液态水的扩扩散、流动、、渗透等物理理过程，与非非饱和土中的的水分的传输输具有相似性性。将主缆的钢丝丝、空气、外外包钢丝、乙乙烯带或橡胶胶防腐带、外外表面涂层等等处理成固体体、液体、气气体三相混合合物。主缆钢丝模拟拟成单一颗粒粒考虑钢丝之间间接触的随机机分布模拟温度变化化、水分流动动、毛细作用用以及水-汽的运移和湿湿度的截面扩扩散规律。主缆内部湿度度变化机理的的理论基础主缆内部气态态液态水的扩扩散、流动、、渗透等物理理过程，与非非饱和土中的的水分的传输输具有相似性性。将主缆的钢丝丝、空气、外外包钢丝、乙乙烯带或橡胶胶防腐带、外外表面涂层等等处理成固体体、液体、气气体三相混合合物。现场主缆及锚锚固区温湿度度变化监测研研究测点布置选择两个索鞍鞍和一个锚固固区布置传感感器，其中索索鞍各安放3只传感器，锚锚固区安放6只传感器。

锚室

为温湿度传感器

温湿度传感器主缆及锚固区区温湿度变化化场内模型试试验进行主缆室内模型试验，，并对模型温温度湿度变化化情况进行监监测，利用监监测数据验证证并完善数值值模拟的温湿湿度变化机理理研究成果，，为西堠门大大桥主缆温湿湿度变化机理理提供准确的的试验支持。制作一段主缆模型（直径40cm左右，长度度5m，包含2个索夹）。。内部布置温温湿度传感感器，配置置采集设备备，对内部部温湿度、、外部温湿湿度等环环境进行监测。制作一相对对封闭的环境模拟房房，模拟外界界风、雨的的环境。通过为期1年左右的监监测，获得模型型内部温湿湿度变化规规律及受外外部环境影影响的内在在机理。温湿度传感器环境模拟房雨雾器鼓风机6m2m2m1#截面器2#截面3#截面主缆试验段