基于频率法的平行钢绞线斜拉索索力测试研究

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斜拉索索力是桥梁施工控制的重要指标,在斜拉索的索力测试中一般都使用频率法。本文以南阳市光武大桥为工程背景,对频率法应用于平行钢绞线斜拉索索力测试进行了研究,主要包括以下几个方面:(1)本文总结了已有的学者关于索力与频率对应关系的研究成果,提出了综合考虑拉索垂度、弯曲刚度、边界条件和斜度等因素的影响的拉索索力实用计算公式。另外,本文还简要分析了计算过程中如何确定拉索参数和判断频率阶数。(2)平行钢绞线斜拉索在两端部分是相互离散的,但是由于索力不均匀在中间部分区域产生接触,因此,人们对频率法应用于平行钢绞线索索力测试产生了质疑。本文通过建立拉索的接触耦合模型,对比得到的振动频率,得出了频率法能应用于平行钢绞线斜拉索的索力测试。(3)在使用频率法测试平行钢绞线斜拉索的索力时,都是在HDPE套管上直接放置加速度传感器,但HDPE套管的质量较轻、两端受力较小而与索体中间部分区域产生接触,考虑到上述问题,本文通过建立索体-HDPE套管接触耦合模型,对比得到的振动频率,得出在索力测试时不能忽略HDPE套管的影响,且可根据HDPE套管的重量来修正拉索的线密度来计算拉索索力。(4)为了验证上述得到的结论,本文进行了单根钢绞线、7根钢绞线、7根钢绞线加上套管的张拉试验,通过分析试验数据,较好地验证了上述结论。(5)将上述结论应用于光武大桥平行钢绞线斜拉索的索力测试,获到了令人满意的结果。
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