斜拉桥斜拉索索力测试方法综述

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1、万方数据铁道建筑RailwayEngineeringAPril，2007文章编号：1003．1995(2007)04．0018．03斜拉桥斜拉索索力测试方法综述刘志勇(石家庄铁道学院土木工程分院，石家庄050043)摘要：文章介绍了斜拉桥斜拉索张拉和索力测试过程中，常周的几种测试方法(压力表法、压力传感器测定法、频率法、磁通量法)及其测试原理。重点是频率法、磁通量法在斜拉索索力测试中的应用。关键词：斜拉桥斜拉索频率法磁通量法中图分类号：u“8．27文献标识码：AO引言斜拉桥为高次超静定结构，它依靠斜拉

2、索为主梁提供弹性约束，桥跨结构的重量和桥上活载绝大部分或全部通过斜拉索传递到塔柱上。因此，索是斜拉桥的主要受力构件之一。在斜拉桥施工中，由于各种施工误差及偶然因素影响，结构内力和线形会偏离设计状态。为保证施工顺利进行及成桥后的内力、线形满足设计要求，需对斜拉桥的索力进行调整。而索力量测效果将直接对结构的施工质量和施工状态产生影响，要在施工过程中比较准确地了解索力的实际状态，选择适当的量测方法和仪器，并设法消除现场量测中各种因素的影响菲常关键。迄今为止，可供现场测定索力的方法主要有4种：1)压力表测定法

3、；2)压力传感器测定法；3)频率法；4)磁通量法。①求力筋的应力增量△盯，；②如该梁为一跨度L=2×4．0m，梁长￡。=8．2m的连续梁，求力筋的应力增量△crY。为验证能量法求解的可靠性，本文用前述其它方法分别作了计算，并利用空间有限元将混凝土离散为空间实体元、预应力钢筋离散为空间索元作了详细分析，结果如表1所示。由计算结果知，连续梁用能量法或有限元法及力法计算结果基本一致，而简支梁用能量法与其他方法计算结果非常吻合。能量法与有限元法相比，概念明确，计算简单易行。能量法计算无粘结预应力混凝土预应力钢

4、筋的应力是非常实用的。表l无粘结预应力筋应力增量AqMPa粘结降低计算方法能量法力法有限元法积分法系数法简支梁30．4830．7529．8730．7531．72连续梁8．3147．9538．1263结束语由前述计算结果可以看出，能量法的计算结果与其它方法非常接近，这充分验证了按能量法计算的准确性。在选择结构的挠曲线方程时所含有的参数越多，或者越接近于其真实挠曲线方程的位形模式时，能量法的计算精度就越高。按能量法求解无粘结预应力筋的应力增量不但适用于直线配筋荷载对称的结构，还适用于曲线配筋、分段配筋、变

5、刚度和任意荷载情况下的结构，对于解决超静定结构问题则会带来很大的方便。很显然，当求解超静定结构无粘结预应力筋的应力增量时，积分法和粘结降低系数法就显得无能为力；力法虽可以解决超静定结构问题，但当超静定次数较多或配筋和荷载情况较为复杂时，用力法计算就非常繁琐。与此相比，能量法不但计算简单，而且推导过程清晰，逻辑严密，其计算结果也是很可靠的。[1]李世昌1984．[2]房贞政版社，1999参考文结构力学能量原理[M]．献北京：人民交通出版社，无粘结与部分预应力结构[M]．北京：人民交通出[3]钱永久，车惠

6、民．无粘结部分预应力混凝土梁的应力分析和挠度计算[M]．成都：西南交通大学，1986．修回日期：2006—12一lO(责任审编赵其文)万方数据2007年第4期斜拉桥斜拉索索力测试方法综述191压力表测定当前，拉索均使用千斤顶张拉，无一例外。由于千斤顶张拉油缸中的液压和张拉力有直接的关系，所以只要通过精密压力表或液压传感器测定油缸的液压，就可求得索力。使用0．3一O．5级的精密压力表，并事先通过标定，求得压力表所示液压和千斤顶张拉力之间的关系，则可利用压力表读数测定索力。这种方法简单易行，是施工中控制索

7、力最实用的方法。千斤顶的液压也可以通过液压传感器测定。液压传感器感受液压后输出相应电讯号，送入接收仪表后即可显示压强或换算后直接显示张拉力。由于电讯号可通过导线传输，能进行遥测，使用就更方便。由液压换算索力的方法，由于其简单易行，因而是在索力张拉施工过程中控制索力最实用的的一种方法。2压力传感器测定张拉时，千斤顶的张拉力通过连接杆传到拉索锚具。如果在连接杆上套一穿心式压力传感器，张拉时压力传感器受压后就输出电讯号，于是就可在配套的二次仪表上读出千斤顶的张拉力。为了减小传感器的高度，常采用孔幅式或轮辐式

8、传感器。这类传感器应当专门设计，并由专业工厂制作，方可收到良好的效果。这种方法精度可达0．5％～1．0％。如需长期测定索力，也可以将穿心式传感器放在锚具和索孔垫板，进行在线观测。压力传感器的售价相当高，特别是大吨位的传感器就更贵，自身质量也大。因此，这种方法虽然测定的精度好，却只能在特定场合下使用。3频率法3．1方法简介频率法是利用精密拾振器，拾取拉索在环境振动激励下的振动信号，经过滤波、放大和频谱分析，再根据频谱图来确定拉索的自振频率，然后根据自振频率