闽江四桥主桥斜拉索索力测试及应用

斜拉索的索力是影响斜拉桥工作状态的关键因素,采取科学、合理的技术方法准确测试索力是保障斜拉桥正常、安全运行的重要手段。本文针对斜拉桥索力测试的常用方法与原理进行了比较分析,同时结合工程实践重点介绍频率法在斜拉索的索力测试中的应用,并将测试结果与设计值进行对比,评价斜拉索的健康状况,并提出进一步维修和保养意见。     

磁通量法在索力检测中的应用

拉索的索力大小直接决定着斜拉桥、悬索桥、拱桥等拉索体系桥梁的工作状态,采用准确的方法进行索力测试是保证桥梁顺利施工和安全运营的必要手段。索力测试通常采用的测试方法有油压表法、压力环法、频率法等。本文针对京山铁路桥拉索的特点,采用新近出现的磁通量法,对斜拉索索力进行了测试,表明该方法对拉索,特别是钢绞线形式拉索的索力测试具有良好的应用前景。     

索力测试频率法的研究

由拉索的运动方程出发，经推导得到索力与自振频率之间的精确对应关系，探讨了拉索的抗弯刚度、附加质量、垂度、斜度以及边界条件对索力测试结果的影响，研究所得的结论对频率法测试索力具有指导意义。     

基于频率测试标定拉索索力的有限元分析

拉索索力的识别对拉索甚至整个结构的性能鉴定和可靠性评估具有重要意义,因此,对索力的测试显得尤为重要。频率法是目前广泛采用的索力测量方法,但对于建筑中的短粗拉索利用现有方法难以进行精确有效的索力测量。由于建立拉索精细化的有限元模型比较复杂,目前对于拉索索力的研究中很多研究者都将拉索简化为实心截面来分析。通过建立拉索的精细化模型与实心模型来对比分析,同时选取了5种基于频率的单索索力实用计算公式进行误差分析。分析结果表明:精细化模型的数据更加接近试验数据;对于工程中大量采用的短粗拉索利用现有的各种方法都难以进行精确有效的索力测量,因此有必要对拉索的索力与频率的关系进行研究。提出了一种基于拉索1阶频率测试标定拉索索力的方法,将该方法与5种单索索力实用计算公式结果进行误差对比分析,结果表明该方法能够满足结构的索力测试精度要求。     

安装阻尼器拉索索力测试方法研究

接触式频率法索力测试技术已普遍应用于拉索结构的索力测试中,测试结果能够满足一定精度的要求。但也存在不足:由于接触式频率测试方法需要人工布设加速度传感器,测试的效率不高;在对长索结构进行索力测试时,由于难以将传感器布置在拉索结构中部,测试结果与真值之间往往存在一定的误差;在对安装减振阻尼器的拉索进行索力测试时受其影响较大,测试结果存在一定的不确定性。毫米波雷达测试方法是一种高精度非接触式的测量技术,通过对拉索不同位置的实际测量结果进行对比分析,给出毫米波雷达测试拉索索力的合理位置,对其以后在工程实践中的应用具有借鉴意义。     

基于频率测试标定张弦结构拉索索力研究

张弦结构的拉索索力识别对拉索甚至整个结构的性态鉴定和可靠性评估具有重要意义,因此对索力的测试尤为重要.频率法是目前广泛采用的索力测量方法,但索力识别理论的研究成果主要集中在单跨索方面,而对于张弦结构中多跨拉索的索力测量方法研究很少.针对张弦结构中拉索索力识别,选取了6种基于频率的单索索力实用计算公式进行误差分析.分析结果表明,对于工程中大量采用的短粗拉索及边界条件不确定的张弦结构拉索,现有各种方法都难以进行精确有效的索力测量,因此有必要对张弦结构的索力与频率的关系进行研究.本文提出一种基于拉索一阶频率测试标定张弦结构拉索索力的方法,该方法与6种单索索力实用计算公式结果进行误差对比分析,结果表明该方法能够满足张弦结构的索力测试精度要求.     

一种基于静力检测手段的在役预应力拉索索力识别方法

基于静态测试手段及拉索的应力刚化效应和静力平衡原理,提出一种索力识别方法。因索力的获得只与施力点位移和施力大小有关,避免了常用索力测定方法测量精度受拉索边界条件及材料参数取值影响较大的缺点．为柔性拉索的索力识别提供了一种新的思路。     

基于磁弹效应的索力测试系统在斜拉桥上的应用

基于磁弹效应原理,以磁通量传感器为手段,建立斜拉桥索力测试系统。该监测系统是一个适用于桥梁拉索监测的平台,可用于远程实时及长期监测、分析现有桥梁拉索的状况。将监测系统应用于北京市某斜拉桥上进行索力监测,比较监测结果与索力设计值后,发现两者具有较好的一致生,监测值较准确,可满足工程上的精度要求。     

基于深度学习的建筑用短粗拉索索力智能识别

准确识别拉索的索力大小对评估预应力结构的健康状态具有重要意义。频率振动法可以较精确地测量桥梁结构中细长拉索的索力，但对建筑用短粗拉索的索力测量精度较低。为此，对建筑中常用的密闭索及高钒索开展在预应力作用下的动态响应试验，以获取拉索在不同索力下的动态响应数据，基于试验数据提出了可智能识别建筑用拉索索力的深度学习模型。模型以采集的原始频谱数据及拉索各项几何参量为特征输入，采用多通道融合的1D卷积神经网络(CNN)及深度神经网络(DNN)。分析结果表明：训练后的模型在测试集上识别的索力值与实际索力值间的平均绝对误差值仅为5.05%,均方误差值仅为0.35%;在测试集随机的6个取样点上索力值的决定系数为0.985 4,索力误差均小于10%。与已有索力计算实用公式和机器学习算法进行对比，由索力误差百分比及决定系数的评估结果发现所提出的深度学习模型的索力识别精度更高。     

索结构索力无线测试系统及应用

根据频率法测试拉索内力的原理开发了索结构索力无线测试系统。考虑拉索的弯曲刚度和两端弹性嵌固的边界条件,提出了基于遗传算法的多频率索力计算方法。该方法对索力计算具有较强的通用性和较高的精度,且不依赖基频或某指定阶频率,方便实测应用。利用该方法并结合无线动态测试设备,开发了集成化的索结构索力无线测试系统。系统在某体育馆桅杆斜拉索张拉成型后的索力测试中得到应用,测试过程方便快捷,索力计算结果基本准确。     

自振频率法在柳州市文惠大桥吊杆索力测试分析中的应用

介绍了自振频率法的测试原理及在柳州市文惠大桥吊杆索力测试中的应用,对整个大桥吊杆索力测试结果进行了分析,结果表明自振频率法应用于既有桥梁吊杆索力检测是可行的。     

OVM250钢绞线斜拉索锚固系统可靠性研究

随着现代大跨度斜拉桥的发展,钢绞线斜拉索采用现场制索,具有无需大型制索、运输、吊装和张拉牵引设备、拉索的整体防护性能优越等优势,已越来越受到设计者的青睐。钢绞线斜拉索作为斜拉桥的承重构件,堪称斜拉桥的生命索,其可靠性是决定斜拉桥安全可靠的关键因素之一。文章主要介绍了OVM250钢绞线斜拉索体系设计改进过程中对拉索锚固系统的可靠性研究,通过有效提高拉索锚具组件的疲劳性能的设计手段,对拉索锚固单元进行优化设计,保证拉索锚具组件的安全可靠,通过OVM250-139拉索锚具组件的疲劳试验,进一步验证了OVM250钢绞线拉索体系优异的抗疲劳性能。     

赤峰桥斜拉索张拉施工技术

通过介绍赤峰桥环氧涂层钢绞线群锚拉索张拉施工工艺,解析施工特点和工艺流程,运用＂等值张拉法＂的施工技术以单根等值张拉的方式解决整根索体一次张拉的困难,从而使得成桥线型与设计线型相吻合,保证了成桥质量和安全。     

斜拉索测试分析

介绍了斜拉索索力测试的方法,阐述了用频率法测量索力的原理,分析了频率法测量索力的影响因素,指出应重点关注拉索的垂度、抗弯刚度、减震器、测量条件和温度对索力的影响,同时注意索力之间的相互影响对桥梁索力分布的影响。     

澧水悬索桥锚跨张力施工控制若干问题研究

针对悬索桥主缆架设时锚跨张力的控制问题,基于现场施工存在临时固结措施的实际情况,提出了对摇轴式散索鞍按张力相等为条件的计算方法;并对锚跨张力分施工阶段与成桥阶段进行两阶段调控,对应满足不同阶段的索力控制要求,以使成桥后线形、内力都达到设计目标。     

ANSYS优化设计在确定斜拉桥恒载索力中的应用

以主梁和主塔的最大位移最小(塔直梁平)为目标,介绍大型有限元分析软件ANSYS的优化设计功能及其在确定斜拉桥成桥恒载索力的实现过程,并结合实桥应用效果指出采用ANSYS进行斜拉桥成桥恒载索力确定是比较方便可行的。     

桥梁缆索雷击试验分析

桥梁的高大结构及其所处的地理位置决定了桥梁易遭受雷击的特点,缆索作为桥梁重要承重构件,一旦遭受雷击会影响桥梁的结构安全。对桥梁实际使用的缆索进行取样,在实验室内模拟雷击试验,通过5种试验模型分析雷击对桥梁缆索的影响,发现雷击将会造成高强度钢丝熔损。通过拉力试验分析缆索高强度钢丝遭受雷击前后抗拉强度的变化情况,发现其抗拉强度明显降低。通过冲击电压击穿试验计算缆索高密度聚乙烯护套的击穿强度,表明其无法承受自然界雷电的侵袭。试验分析表明,桥梁的缆索必须加强防雷保护。     

跨中转联器在双塔部分斜拉桥中的应用研究

双塔斜拉桥的拉索一般均是相对于主塔对称布置,在主塔设置锚头或索鞍、主梁内设置锚头进行锚固。主跨跨中为无索区,设计时一般通过在此区域布设预应力钢束来弥补这个缺陷。作者在文中提出了斜拉桥拉索跨中转联器的概念,有效的解决了双塔以上斜拉桥无索区的拉力问题,并在呼和浩特市东河跨河桥的设计中,首次采用了两塔柱最外侧拉索连续布置的方式,从而避免了无索区的存在,且大大简化了锚固构造,取得了较好的效果     

三官汉江矮塔斜拉桥索塔节段模型试验研究

通过有限元分析与索塔模型试验相结合的方法,对武汉市三官汉江公路矮塔斜拉桥索的塔锚固区进行受力分析及验证索塔锚固区带单侧双向抗滑装置的静载抗滑性能研究,通过试验模拟实桥运营阶段的单根钢绞线换索过程,为设计和施工提供技术支持。试验结果表明,该桥索塔锚固区结构受力安全、索塔锚固区抗滑构造及单根钢绞线换索工艺满足设计和规范要求。     

自锚式独塔悬索-斜拉协作体系桥梁检测与评估

首先介绍了某自锚式独塔悬索-斜拉协作体系桥梁的概况、主缆线形、吊索和拉索索力测试,然后介绍了静载试验和试验结果,最后分析该类桥梁的自振频率和振动响应。分析结果表明：（1）主梁线形基本达到设计成桥线形的要求;（2）大部分斜拉索索力基本与设计索力值较为接近;（3）静动载试验结果表明,该桥满足设计荷载等级要求。