斜拉桥是大跨度桥梁的主要桥型之一,其中斜拉索是结构的重要构件。由于斜拉索长期暴露于自然环境中,并且承受高度应力动态载荷效应交替作用,容易产生损伤。当损伤积累至一定程度,会对相邻或相近构件产生影响,导致载荷效应重分布,严重威胁着斜拉桥结构的服役安全。为了保障斜拉桥结构的运营期间的安全性并延长其使用寿命,对斜拉索进行损伤机理以及对斜拉索损伤状态下斜拉桥结构响应变化进行研究具有重要意义。本文基于国内外斜拉桥拉索病害调查,分析斜拉索病害损伤机理,揭示斜拉索损伤及失效过程;通过对桥梁结构的力学分析,初步判别出斜拉桥结构中的易损索。并以江西剑邑大桥为背景,模拟分析斜拉桥拉索损伤对全桥结构的影响。主要研究内容如下:1.在国内与国外各十多座斜拉桥拉索病害及表象调查基础上,从环境化学腐蚀损伤和物理力学损伤两个方面对斜拉索的病害进行了总结。病害形式主要有PE防护层损伤、索内钢丝(或钢绞线)损伤、锚具损伤、拉索振动及平行钢丝索扭转等。2.将斜拉索化学腐蚀引发的病害损伤分为三种基本类型:钢丝在腐蚀介质中的纯化学腐蚀、载荷与腐蚀介质共同作用下的钢丝应力腐蚀、循环交变应力与腐蚀介质共同作用条件下的钢丝腐蚀疲劳。对三种损伤机理分别进行了详细分析。斜拉索振动病害,主要有由外界风载荷引发的斜拉索风致振动和由于斜拉桥结构自身振动引发的斜拉索参数振动两类,对振动原理进行了总结。从生产、运输到现场施工过程分析了斜拉索扭转的原因。3.提出了斜拉索的病害损伤演变历程,首先是斜拉索防护层在大气环境中发生老化、损伤、破坏失效;同时,斜拉索内部的钢丝长期处于高度应力状态及长期承受变化载荷作用,导致斜拉索产生疲劳损伤,结构承载性能退化;当斜拉索防护层损伤或失效后,斜拉索中的钢丝遭受腐蚀作用;斜拉索在腐蚀介质载荷共同作用下发生应力腐蚀现象;此后斜拉索长期处于的应力腐蚀与疲劳损伤两种因素共同作用,当到达其材料承载极限状态时斜拉索破坏失效。4.提出了以斜拉索的应力幅(?)与索力变幅(?)以及振动状态为判别参数,来判断斜拉索的易损程度。并以江西剑邑大桥为背景,建立了该斜拉桥的有限元模型,分析了其拉索的易损性;并以斜拉索截面积为损伤变量,模拟斜拉桥结构在斜拉索发生不同程度损伤状态下全桥结构响应特性变化规律。结果表明:斜拉索的损伤或者破坏对其周围影响较大,其影响程度随着与损伤索号位置距离的增大而减小。