斜拉桥实测索力计算方法比较

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1、斜拉桥实测索力计算方法比较孙全胜，余海燕，苗建伟79斜拉桥实测索力计算方法比较孙全胜。余海燕，苗建伟(东北林业大学，黑龙江哈尔滨150040)摘要i为研究斜拉桥实测索力计算转换公式的适用性，以常用的频率一索力计算方法弦振动分析理论为基础，列举工程中常用的实测索力计算公式及分析理论，分析以实测频率为单一变量，采用不同简化公式计算乌苏斜拉桥(2×140m独柱塔单索面钢箱梁斜拉桥)和邹城斜拉桥(2×110m独塔双柱式双索面混凝土梁斜拉桥)实测索力的差异，并在四方台斜拉桥(双塔三跨钢箱梁斜拉桥)上进行验证。研

2、究结果表明，中、小跨径钢箱梁斜拉桥应用斜拉索两端简支直梁理论进行实测索力换算的精度更高；中、小跨径混凝土斜拉桥应用斜拉索两端固结直梁理论进行实测索力换算的精度更高；当索长在9O～100m范围以上时均应对计算索长进行修正后再计算索力。关键词：斜拉桥；斜拉索；实测索力；索力公式；弦振动理论；索长修正；误差中图分类号：U448．27；TU311．4文献标志码：A文章编号：1671—7767(2015)01—0079—041引言论，以不考虑斜拉索的垂度大小、拉力变化值等推导斜拉索是斜拉桥结构体系中重要的组成部

3、分之简化计算公式嘲。公式推导的力学模型如图1所示。一，起着将主梁的荷载传递至桥塔的作用。斜拉索索力的偏差或变化会直接影响主梁的受力及整个结构的安全_】]。因此，准确测量斜拉桥索力非常重要。目前，常用的索力测量方法主要有压力传感器测量技术、油压表现场测量法、磁通量测量技术及振动频图1力学模型率一索力测量法等。虽然这些方法得到的不是索力斜拉索横向振动的平衡微分方程式为：的精确解，但是考虑实际工程应用的方便性等因素，口一T+一0这些简化的索力测试方法还是得到了推广和普及。其中最常用、最方便的索力测试方法是振

4、动频率一其中：K、K。为斜拉索两端横向约束支撑刚度；K。、K为斜拉索两端横向转动约束刚度；E1为斜拉索索力测量法，它是将现场斜拉索的振动频率测量结果通过简化的计算公式换算成索力值]。虽然实测抗弯刚度；为斜拉索线密度；T为斜拉索张力；L为斜拉索计算长度；t为时间(s)。索力值换算公式有很多，大都考虑了斜拉索垂度等因素的影响，但是针对不同类型的斜拉桥索力转换由斜拉索振动微分方程，假定斜拉索两端为简支边界条件下求得的工程常用索力计算公式一为：公式的适用性探讨还并不多见。本文在论述常用索T一—4mL2f~nz

5、~E1(1)力计算转换公式的基础上，以不同类型斜拉桥斜拉—一—索实测频率为单一变量，对比分析常用几种索力计式中，为斜拉索阶振动频率。算公式的差异度，并得出不同斜拉桥索力计算公式2．2索力计算公式二的适用性评价。索力计算公式二是基于两端固结的受拉水平直梁推导的。其斜拉索振动频率为Ⅲ：2频率法计算索力的常用公式2(1一cosaLcosh／?L)+(一OL)sinaLsinhflL一02．1索力计算公式一索力计算公式一是依据斜拉索单元做横向固有其中，il2一√()+。一振动的平衡微分方程推导而出的。为说明其

6、计算理收稿日期：2014～05—07作者简介：孙全胜(1968一)，男，教授，1992年毕业于东北林业大学森林道路与桥梁工程专业，工学学士，1996年毕业于东北林业大学林区道路与桥梁工程专业，工学硕士(E—mail：hrbsqs@126．corn)。92世界桥梁2015，43(1)stresswasdetminedastherecommendedscheme．TherecommendedschemewasoDtimizedintermsoIstructuralressandmaingirdergeom

7、etrybyreducingprestressingtendonsandincreas—mgthethicknessofdeckpavement，andthestructureofthebridgeduringtheconstructi0nDrocessand¨1thecompletedbridgestatewascheckedafterthemaintenanceschemewasoptimized．TheresuItsotthecheckngdemonstratethatallthecheckin

8、gindexesofthestructurecou【dmeetthecoderequirementprovmgthatthemaintenanceschemeisrational。Themaintenanceensuresthatthebrdgeconstructtonprocessissafeanditsserviceconditionmeetstherequirements．KeYwords：T—shapedrigid—framebridge；box