懸索橋主纜索力測(cè)定研究

馮志強(qiáng)

【摘 要】主纜是吊橋中最重要的承力結(jié)構(gòu)，論文選取黃河上某吊橋作為研究對(duì)象，測(cè)定主纜鋼絲繩的受力情況，結(jié)果顯示該橋主纜承載力滿足要求，對(duì)日后養(yǎng)護(hù)維修提出建議。

【Abstract】The main cable is the most important bearing structure of suspension bridge. This paper selects a suspension bridge over the Yellow river as the research object， and mensurates the force of the main cable wire rope. The bearing capacity of main cable meet the requirements. Then this paper gives advice on maintenance and repair in the future.

【關(guān)鍵詞】懸索橋；主纜；索力；頻率

【Keywords】suspension bridge； main cable； cable force； frequency

【中圖分類(lèi)號(hào)】U446 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）04-0169-02

1 工程概況

論文以黃河上某吊橋?yàn)檠芯繉?duì)象，主跨為柔性吊橋，設(shè)計(jì)跨徑為180m，矢高為15m，兩側(cè)主纜各由14根7×19Φ45mm鋼絲繩組成，每根計(jì)算長(zhǎng)度為302.1m。吊橋立面圖如圖1所示。

2 主纜索力測(cè)定原理和測(cè)點(diǎn)布置

2.1 測(cè)定原理

2.2 測(cè)點(diǎn)布置

主纜鋼絲繩索力測(cè)點(diǎn)布置在南岸上游錨室內(nèi)?，F(xiàn)場(chǎng)采用動(dòng)測(cè)法測(cè)試主纜鋼絲繩索力。測(cè)試時(shí)，將INV9808加速度傳感器分別固定于主纜鋼絲繩上。檢測(cè)時(shí)，選取北岸上游側(cè)和南岸下游側(cè)錨室主纜的14根鋼絲繩分別進(jìn)行索力測(cè)試[2]。

3 主纜索力的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試

現(xiàn)場(chǎng)采用振動(dòng)法測(cè)試主纜的激振頻率，計(jì)算出索力[3]，得出主纜的受力情況。如圖2所示。圖3為主纜鋼絲繩編號(hào)示意圖。

利用Midas/civil建立有限元模型如圖4，分析主纜鋼絲繩的受力情況[4][5]。

主纜鋼絲繩索力測(cè)試結(jié)果如圖5和圖6所示。

從測(cè)試結(jié)果來(lái)看，主纜鋼絲繩在恒載作用下的拉力不均勻。除北岸1#、4#、5#、10#及南岸1#、4#、5#主纜測(cè)試值超出理論值外（小于10%），其余主纜索力測(cè)試結(jié)果小于理論值。

4 結(jié)論

根據(jù)采集的振動(dòng)頻率測(cè)試主纜鋼絲繩的索力。從測(cè)試結(jié)果與理論計(jì)算對(duì)比看，拉力出現(xiàn)分布不均勻的現(xiàn)象，有些測(cè)試值比理論值偏大，但總數(shù)量不大于10%?？蓾M足設(shè)計(jì)荷載汽—10級(jí)的承載力使用要求。建議定期對(duì)橋梁進(jìn)行檢測(cè)，保證安全使用。

【參考文獻(xiàn)】

【1】隨燦，孫麗娟，王大帥.黃河小浪底水利樞紐水文觀測(cè)懸索橋主纜索力測(cè)定[J].河南科技，2016（05）：85-87.

【2】徐宏.大跨徑懸索橋梁健康監(jiān)測(cè)研究[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué)，2005.

【3】鄭燦.基于頻率法的索力測(cè)試方法及索的損傷研究[D].杭州：浙江大學(xué)，2008.

【4】曾熊.青草背特大懸索橋靜力特性監(jiān)測(cè)研究[D].重慶：重慶交通大學(xué)，2013.

【5】吳建奇，鄭曉，張婷婷.橋梁檢測(cè)中的靜載試驗(yàn)研究[J].鐵道建筑，2011（02）：42-44.