大跨度悬索桥参在的抗火问题.docx

悬索桥抗火问题：

对于大跨度悬索桥而言，其主梁一般为钢箱梁或钢桁梁，缆索一般为超高强度钢束，主塔一般为混凝土或钢混组合塔，钢材是大跨度悬索桥必不可少的、作为主要承载或传力结构的基本材料。但由钢材的基本特性决定，钢结构桥梁一般具有非常致命的的弱点—“怕火”，其源于钢材具有良好的导热性能和相对较弱的比热容，所以传热的速度快、储备热的能力差。

在野外人烟稀少、无法短时间灭火地区，当列车经过悬索桥上着火时，短时间内释放的能量巨大，可能导致：

（1）悬索桥吊杆或主梁首先因短时间内过火失去承载能力，导致局部主梁节段失稳垮塌，造成人员伤亡；

（2）若火灾恰好出现在跨中短吊杆区，还会威胁主缆安全，甚至可能导致桥梁垮塌；

（3）若出现在桥塔附近，长时间过火的条件下，可能导致桥塔混凝土爆裂或钢材性能退化而发生桥梁失稳破坏。

悬索桥抗火应对措施：

（1）主动防护：

①主梁抗火：一般而言，混凝土的温敏性低于钢材，可采用钢筋混凝土桥面，甚至可涂刷防火涂层，避免钢主梁与火源直接接触，尽可能地降低主梁高温失稳垮塌风险。

②吊杆抗火：一般可在吊杆上涂刷防火涂料，目前绝大多数防火涂料多用于室内或一般环境下，对于高海拔、高紫外线、昼夜温差大的川藏地区，防火涂料的耐久性问题突出，对于大面积涂刷防火涂料的情况，材料和人工成本高。

③主缆抗火：一般可在主缆离桥面比较近的跨中区域，在主缆上外包防火材料。

④主塔抗火：一般塔梁结合区域的主塔节段上涂装防火材料。

主动防护的缺点：环境复杂多变，防护材料费用高、耐久性差、养护成本高。

（2）被动防护：

①吊杆抗火：可研发新型抗火的吊杆构造，如采用内芯以缠绕在内芯外侧的钢绞线，内芯为形状记忆合金材质，，在高温诱发下，形状记忆合金从马氏体相转变为奥氏体相，恢复至初始形态并在约束作用下产生预应力，使吊杆承载不至于过快下降，为灭火工作争取时间。

②主梁抗火：根据实际需求，可在混凝土中额外增加耐高温骨料和掺和剂，提高混凝土桥面抗火能力。

桥梁抗火研究：目前钢结构抗火主要集中在建筑结构的各类梁、柱和节点上。对于桥梁钢结构抗火研究非常少。其抗火能力与钢主梁或吊杆的设计参数有较大关系，钢主梁火灾下的局部屈曲导致的整体垮塌、吊杆与主缆高温下的承载能力均亟需开展相应的科学研究。