刘家峡大桥主缆空隙率及索夹抗滑移试验研究

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1、刘家峡大桥主缆空隙率及索夹抗滑移试验研究马文龙，刘世忠，王苍和，包振华，耿江玮59刘家峡大桥主缆空隙率及索夹抗滑移试验研究马文龙。刘世忠，王苍和。。包振华。，耿江玮(1．兰州交通大学甘肃省道路桥梁与地下工程重点实验室，甘肃兰州730070；2．甘肃省交通科学研究院有限公司，甘肃兰州730050)摘要：刘家峡大桥主桥为单跨536m的桁式加劲梁双索面悬索桥，单根主缆采用44股127根5．2mm镀锌高强钢丝，设计空隙率在索夹处取18，在索夹外取2O，主缆索夹由2个半圆形铸钢结构通过高强度螺栓上下对接紧箍在主缆上，接缝处嵌填橡胶防水条。索夹的抗滑移性能是影响悬索桥主缆正常使

2、用的一个主要因素。为了解该桥索夹抗滑移性能是否满足设计要求，在大桥主缆架设完紧缆后，在主缆上同时安装制动索夹、试验索夹以及推力千斤顶，利用千斤顶模拟索夹下滑力，对计算确定的最不利索夹进行顶推试验，测试索夹抗滑移摩阻系数和索夹内、外部空隙率。试验结果表明：实测索夹抗滑移摩阻系数为0．2l3，大于设计要求的0．15，满足设计要求；实测索夹内、外部空隙率分别为17．6、18．4，满足设计要求。关键词：悬索桥；主缆；索夹；抗滑移试验；千斤顶；摩阻系数；空隙率中图分类号：U448．25；U446．1文献标志码：A文章编号：l671—7767(2014)05—0059—041引

3、言悬索桥结构的加劲梁、桥面板等主要一期恒载2工程概况和车辆活载都是通过吊杆传递到主缆上，而各索夹刘家峡大桥(见图1)跨越刘家峡水库的黄河支与主缆之问的抗滑摩擦可以确保这种传递的有效沟，主桥系单跨536m的桁式加劲梁双索面悬性口]。若索夹抗滑摩擦力不足，导致索夹在主缆索桥，临夏折桥侧边跨长148m，兰州达川侧边跨长上滑移，不仅会改变吊杆状态(竖直吊杆变成斜吊113m，两边跨均不设吊索。采用43000mm钢管杆)，对结构产生不利影响，而且会损坏主缆防锈层，混凝土桥塔，桥面净宽15m，宽跨比为1／36。在设刻伤缠丝，导致主缆损伤]。由于主缆是由数以千计成桥状态下，跨中理论

4、垂度为48．7m，垂跨比约计的钢丝组成的较松散的柔性结构，影响索夹抗滑为1：11。主缆中心距为15．6m，吊杆间距为8m。主缆形式为预制平行钢丝股(PPwS)，每根主缆为摩擦阻力的因素比较多，所以有必要对索夹的抗滑移性能进行测试，准确把握索夹与钢丝之间的摩阻系44股，每股含127根5．2mm镀锌高强钢丝，设计数，以便制定有效措施，提高索夹的抗滑移性能[5]。空隙率在索夹处取18，在索夹外取2O，相应主缆外径分别为429．3mm、434．6mm。主缆索夹由目前索夹的抗滑移性能主要通过缆索空隙率试2个半圆形铸钢结构通过高强度螺栓上下对接紧箍验及索夹抗滑移试验研究。业界已

5、经有很多这方面在主缆上，接缝处嵌填橡胶防水条。按照索夹位置的试验和研究，一般都是在试验室制作试验主缆，在试验主缆上穿过推力千斤顶、滑力传感器，依靠安装的索箍、制动索夹以及试验索夹将主缆夹紧成型，然后利用千斤顶模拟下滑力测试摩阻系数l_4]。该种方法需要制作一段一次性的试验主缆，无法模拟实桥主缆的水平倾角。相比之下，在实桥上直接进行抗滑移试验，一方面可以消除试验室模型与实桥之问的误差，另一方面可以大大节约试验所需的成本。本文以刘家峡大桥为背景，在该桥主缆架设完紧缆后，在实桥主缆上进行缆索空隙率及索夹抗滑移试验，以验证该桥索夹抗滑移性能是否满足要求。图1刘家峡大桥效果图

6、收稿日期：2013—12—31作者简介：马文龙(1988一)，男，2012年毕业于兰州交通大学土木工程专业，工学学士(E—mall：467352996@qq．corn)。60世界桥梁2014，42(5)和水平倾角的不同，该桥总共采用了A、B、C、D、E、夹抗滑移安全系数最低，为最不利索夹，需要对其进F六种类型的索夹。行抗滑测试。3试验索夹的选取4索夹抗滑移试验由于该桥索夹类型较多，所以需要先找出最不本次试验主要测试以下2个方面的内容：测试利索夹，再进行试验。其中，D型和E型索夹上无索夹抗滑移摩阻系数和索夹内、外部空隙率。4．1索夹抗滑移摩阻系数计算理论吊索，F型索夹

7、位于跨中中央扣位置，均不需检测，试验时，使用千斤顶顶推力P模拟吊杆力在主需要考虑抗滑移性能的索夹有3类：A型索夹、B型缆方向的下滑力，实测摩阻系数应为：索夹和C型索夹。这3类索夹位置处主缆的水平一P／(mN。)角不同，索夹构造不同(大小、螺栓数量)，因此，需详式中，m为紧固压力分布的不均匀系数；P为索夹开细分析其抗滑移安全系数，以找到最不利索夹。其始滑动时的千斤顶顶推力；N：。为索夹开始滑动时抗滑移安全系数采用下式计算“：螺栓的实测预紧力。K—T／F≥3在试验中，分若干级逐渐加大顶推千斤顶的推其中，索夹夹紧力产生的理论抗滑摩阻力T采力，同时观察试验索夹有无开始滑