橋梁張力的檢測(cè)

1、橋梁張力的檢測(cè)作者:日期:橋梁張力的檢測(cè)（四川升拓檢測(cè)技術(shù)有限責(zé)任公司，四川 成都 610045）摘要：斜拉橋、吊橋和中、下承式拱橋、幕墻、大跨度屋頂?shù)冉Y(jié)構(gòu)以其良好的跨越 能力和優(yōu)美的造型受到設(shè)計(jì)者青睞。在其施工及成橋后的維護(hù)中，拉索與吊桿的張力測(cè)試將貫穿整個(gè)過程。關(guān)鍵詞：橋梁張力檢測(cè)，橋梁預(yù)應(yīng)力檢測(cè)，無損檢測(cè),張力檢測(cè)采用預(yù)應(yīng)力張力技術(shù)是在預(yù)應(yīng)力建設(shè)中的常用方法,并做為確保預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量的重要手段，是混凝土梁橋施工質(zhì)量和工期的關(guān)健。斜拉橋、吊橋和中、下承式拱橋、 幕墻、大跨度屋頂?shù)冉Y(jié)構(gòu)以其良好的跨越能力和優(yōu)美的造型受到設(shè)計(jì)者青睞。在其施工 及成橋后的維護(hù)中，拉索與吊桿的張力測(cè)試將貫穿整個(gè)過程

2、。目前國內(nèi)外常用的索力測(cè)試方法有以下幾種:1)油壓表法：由張拉系統(tǒng)上經(jīng)過標(biāo)定的油壓表直接讀出張力2)傳感器法：在拉索或吊桿錨頭與墊板之間放置壓力傳感器測(cè)定其張力3)頻率法：測(cè)取拉索或吊桿自振頻率后根據(jù)張力與自振頻率之間的關(guān)系算得張力；4)磁通量法：在拉索或吊桿中放置電磁傳感器，通過其磁通量的變化來測(cè)定張力。上述幾種測(cè)試方法中，現(xiàn)階段以頻率法最為經(jīng)濟(jì)、實(shí)用，因而應(yīng)用最為普遍。本技 術(shù)體系也以構(gòu)件的自振頻率為基礎(chǔ)。測(cè)試方法和原理空置錨索、拉桿/吊桿大體可以分為兩類，即1）均質(zhì)結(jié)構(gòu)：錨索、拉桿本身均質(zhì)2）層狀結(jié)構(gòu)：錨索外部有外殼保護(hù)層。這兩種對(duì)象的測(cè)試方法有一定的區(qū)別?；纠碚搶?duì)于空懸和張緊的錨索、

3、 拉桿/吊桿（其垂度影響忽略不計(jì)時(shí)）,其橫向振動(dòng)可以用 軸力作用下兩端固結(jié)粱的振動(dòng)模型來模擬。響2;錨索的張力T （單位為N ）與其第N階橫向自振頻率fN的關(guān)系可以表示如下:T 4 L2 fN2EI N22其中，L為錨索自由部分的長度（計(jì)算長度，略短于實(shí)際長度,單位為m ；為錨索的線密度,即單位長度的質(zhì)量（kg/m）；El為錨索的抗彎剛度（N -m 2）1F i”3“-低張力下，弦的固有振動(dòng)頻率低拉桿一十我:高張力下，弦的固有振動(dòng)頻率高一<=>自由錨索張力與自振頻率間的關(guān)系當(dāng)抗彎剛度較?。ㄈ珏^索）且其長度較長時(shí)，式中第2項(xiàng)趨近于0,其可退化為弦振動(dòng) 理論。主要影響因素在實(shí)際的測(cè)試中

4、，以下影響因素要注意:1）邊界條件的影響以及計(jì)算長度的確定2）測(cè)試頻率的階數(shù)的確定3）阻尼器的影響4）外殼的影響，包括外殼承擔(dān)的張力，振動(dòng)頻率的影響等在本系統(tǒng)中，綜合地考慮了以上各種因素:1）不僅考慮了拉桿抗彎剛度的影響，而且可在一定程度上自動(dòng)修正邊界條件的影2）自動(dòng)修正阻尼器的影響'3）通過對(duì)自由（不受拉）狀態(tài)下外殼振動(dòng)模態(tài)的計(jì)算，可以分離外殼與內(nèi)部鋼絞線 的振動(dòng)頻率，同時(shí)也可以測(cè)試外殼的受力狀態(tài)。外殼/填充密實(shí)外殼/填充不密實(shí)無外殼/填充密實(shí)拉桿填充的形式模型試驗(yàn)均質(zhì)拉桿模型試驗(yàn)（沈陽遠(yuǎn)大、2 0 1 2年6月）1）試驗(yàn)概要測(cè)試對(duì)象為幕墻不銹鋼拉桿，千斤頂內(nèi)徑足夠大，沒有束縛預(yù)應(yīng)力

5、拉桿。拉桿張力測(cè)試的情景2）計(jì)算參數(shù)及結(jié)果張力解析參數(shù)拉桿彈模直徑長度長度修正系數(shù)線密度邊界修正20 0 GPa3cm1.90m0 .965 .5kg/ m自動(dòng)次數(shù)12345千斤頂值611111 3415020 0測(cè)試值6 0. 1116.0134. 3143 .01 92. 5相對(duì)誤差0.17%4. 5 0%0.22 %-4.67%-3.75%I聲，卜I LrWr.二卡*匸門'- £ 勺i Pi國旦創(chuàng)3里二三二園回匕1赳創(chuàng)兇蘭 =L ilJ- 昌二 3創(chuàng)口00 J 二刖一 r JE J J-JI詛査Ff -?張力測(cè)試驗(yàn)證結(jié)果（單位：KN）拉桿張力測(cè)試的典型波形和解析結(jié)果多股鋼絞線模型試驗(yàn)（甘肅蘭州、2012年7月）應(yīng)甘肅省交通科學(xué)研究院有限公司邀請(qǐng)，我們對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)鋼絞線索力進(jìn)行了測(cè)試,對(duì)象為多股鋼絞線，張拉采用錨固靜載機(jī)，分級(jí)張