五缘大桥吊杆索力测试研究
环氧涂层填充型钢绞线在桥梁工程上的应用
<涂层型> 0.65～1.15mm
(每根绞线的外表凸部)
环氧涂层填充型钢绞线的特点
卓越的防腐性能
① 钢丝间间隙由强韧及延伸性十足的高性能环氧树脂包覆填充； ② 环氧涂层有足够的厚度，平均0.6mm，表面无针孔(3kV高压检测)； ③ 更有效的防治氯离子和其他有害离子的侵蚀，提高绞线的寿命。
环氧树脂以及夹片开裂现象。
环氧钢绞线重复锚固试验结果
咬合 10次后，绞线情况 图1
咬合 第10次后，夹片情况 图2
图（1） 锚固部分钢绞线的表面状况： 坚固的环氧树脂没有发生脱落。
图（2） 夹片牙面的状况：10次反复 锚固后，没有发现树脂付着现象。
咬合10次，夹片清理后情况
图（3） 夹片牙面的状况：没有发现
2006 矮塔斜拉桥
11 沈阳蒲河大桥
沈阳市政建设有限公司
2006 矮塔斜拉桥
12 浙江江山迎宾大桥
中铁大桥局五公司
2007
系杆拱桥
13 武汉长江二桥 14 北京潮白河桥
15 湖北恩施四渡河桥
南京东吴路桥工程咨询公司 路桥集团桥梁特种工程公司 路桥华南沪蓉西项目部
2007 2007 2007
体外索加固 系杆拱桥
环氧涂层填充型钢绞线 在桥梁工程上的应用
江阴法尔胜住电新材料有限公司 Jiangyin Fasten Sumitomo New Materials Co.,Ltd.
江苏法尔胜新日制铁缆索有限公司 Jiangsu FASTEN NIPPON STEEL Cable Co.,Ltd.
环氧涂层填充型钢绞线与单丝环氧涂层钢绞线
环氧涂层填充型钢绞线
（ASTM/ISO/GB形式）
桥梁拉索检测研究现状意义及方法
桥梁检测研究现状意义及方法1 研究现状及意义 (1)2 损伤原因 (2)2.1 长期积累损伤 (2)2.2 自然灾害损伤 (3)3 现有方法 (3)1.3.1 人工检测 (3)3.2 局部漏磁检测 (4)3.3 索力检测 (4)3.4 模态检测 (6)3.5 光纤监测 (6)3.6 电阻应变片动应力监测 (7)1 研究现状及意义20世纪中叶以来,科学技术的快速发展推动了桥梁工程技术的飞跃。
随着桥梁建设和规模越来越大,造价越来越高,大型桥梁在国民经济和社会生活中的作用越来越重要,人们对大型桥梁的安全性、耐久性与正常使用功能日渐关注。
目前在全国主跨超过200米的大跨径斜拉桥已经达到30多座。
针对开发桥梁健康监测系统的研究工作得到了国内外学者的广泛关注,许多大学及研究机构都积极投入大量的人力、财力于此项工作的研究。
通过已经建立的各种规模的桥梁健康监测系统和已经取得的理论研究成果,为这一领域的研究开创了广阔的前景。
斜拉桥和悬索桥的拉索是主要的受力构件，而由于拉索钢丝和成品索防护不良，这是造成拉索生锈腐蚀、断丝失效的主要原因，因此在斜拉桥和悬索桥的工程当中，都会把拉索的防护作为重要的技术工艺控制项目。
然而，一般拉索损伤主要是疲劳和腐蚀。
因此，在对于拉索表面保护材料状况进行更好更快的检测就成了斜拉桥、悬索桥拉索受腐蚀和损伤状况检测的重要问题，也是现在社会急需解决的一个重要问题。
如果没有及时的进行检测维修的话，产生的后果将会不堪设想。
当然，也有很多的例子印证了这一点。
比如2001年11月7日，四川省宜宾市小南门大桥，如图1所示。
由于钢缆索的断裂，导致了桥面局部垮塌，造成严重的损失，钢缆腐蚀就是这起事故的主要原因之一。
2005年2月长沙浏阳河大桥发生强烈晃动也是由于斜拉索晃动引起的。
美国1940年在俄亥俄州朴斯格兰特将军大桥发生的缆绳锚爪鞘开裂事故，也是因为雨水中含有微量的硝酸盐附着在拉索上面导致应力开裂。
因此对于拉索的及时检测和防治是不能马虎的工作，一定得保证桥的安全，保证人民的生命财产安全。
吊杆的索力监测与误差分析
既然桥梁结构的实际状态与理想状态总是存在着一定的误差，那么用什么样 的理论和方法去分析这些误差，如何调整这些误差，则是我们需要解决的主要问 题。
从现代工程学角度出发，可以把桥梁施工看作为一个复杂的动态系统，运用 现代控制理论，根据结构理想状态、现场实测状态和误差信息进行误差分析，并 制定可调变量的最佳调整方案，指导施工现场调整作业，使结构施工的实际状态 趋于理想状态。在此基础上，我们可以根据当前施工阶段结构的实际状态进行正 装计算至成桥状态，预告今后施工可能出现的应力和变形状态，这就是施工控制 的两大任务：即结构的前期预报和后期调整。为了完成施工控制的两大任务，必 须以理论作为基础。桥梁施工控制采用的理论和方法主要有：Kalman 滤波法、 灰色系统理论法和最小二乘法。 1、 卡尔曼滤波法
我们需要根据夹杂着噪声干扰的量测信号把系统的状态估计出来，以便实现某种
最优控制，这就是最优估计问题，解决这种状态估计的方法便是卡尔曼滤波法。
以下是卡尔曼滤波器核心的 5 个式子。 X(k|k-1)=A X(k-1|k-1)+B U(k) ……………………… (1) P(k|k-1)=A P(k-1|k-1) A’+Q ………………………… (2) X(k|k)= X(k|k-1)+Kg(k) (Z(k)-H X(k|k-1)) ……… (3) Kg(k)= P(k|k-1) H’ / (H P(k|k-1) H’ + R) ……… (4) P(k|k)=（I-Kg(k) H）P(k|k-1) ………………………… (5)
卡尔曼滤波器的原理基本描述了，式子 1，2，3，4 和 5 就是他的 5 个基本 公式。根据这 5 个公式，可以很容易的实现计算机的程序。 2、 灰色系统理论法 灰色系统理论就是以灰关联空间为基础的分析体系，它以现有信息或原始数列为 基础，通过灰过程及灰生成对原始数列进行数据加工与处理，建立灰微分方程即 灰模型（GM 模型）为主体的模型体系，来预测系统未来发展变化的一种预测控 制方法。
系杆拱桥施工中吊杆索力测试及调试问题的分析研究
系杆拱桥施工中吊杆索力测试及调试问题的分析研究系杆拱桥施工中吊杆索力测试及调试问题的分析研究一、引言随着经济的不断发展和城市建设规模的不断扩大，大跨径系杆拱桥的建设越来越受到人们的关注。
作为一种应用广泛的桥梁类型，系杆拱桥具有结构优越性能和良好的经济效益，因此在工程领域得到了广泛的应用。
系杆拱桥的施工过程中，吊杆索力的测试及调试是关键的一环。
本文通过对系杆拱桥施工中吊杆索力测试及调试问题的分析研究，旨在为系杆拱桥的施工提供有益的参考。
二、吊杆索力测试的重要性吊杆是系杆拱桥的核心构件之一，它承担着悬挂梁体的重量和荷载传递任务。
因此，在系杆拱桥施工过程中，吊杆索力的测试是确保桥梁结构安全可靠的重要步骤。
1. 索力测试的作用吊杆索力测试可以帮助施工人员了解桥梁结构的受力情况，及时发现并解决与索力有关的问题，如索力不平衡、索力过大或过小等。
通过对吊杆索力进行测试，可以实时监测并调整索力，确保吊杆在施工和使用过程中保持合理的受力状态，有效避免桥梁结构发生破坏或事故。
2. 索力测试的方法通常，吊杆索力的测试可以通过采用静载试验或动态试验的方法进行。
静载试验通常是在桥梁建设的早期进行，通过逐渐增加荷载并记录试验过程中的索力变化，确定吊杆的合理设计索力。
动态试验则主要用于评价桥梁的振动特性和结构响应，以及检测桥梁在不同工况下的索力情况。
三、吊杆索力测试及调试问题的分析研究1. 吊杆索力测试的困难与挑战（1）测试方法的选择问题：在吊杆索力测试中，不同的测试方法会产生不同的结果，因此选择合适的测试方法是至关重要的。
为了获得准确可靠的测试结果，需要根据实际情况选择合适的测试方法，如静态测试、动态测试或综合测试等。
（2）测试设备的选择问题：吊杆索力测试需要使用专业的测试设备，如传感器、数据采集系统等。
这些设备的选型需要根据桥梁的具体要求和测试目的进行选择，同时还要考虑设备的可靠性和测试成本等因素。
（3）测试过程中的安全问题：吊杆索力测试通常需要在高处进行，存在一定的安全风险。
吊杆索力的计算方法与应用研究
与 实测 的数 据进 行对 比 ， 结果表 明 ， 测试 吊杆 力 时 ， 在 系杆拱 桥 特 别是 短 索 的测 试 中必 须 考虑 刚
度 以及 边界 条件 的影 响 。
本桥取其代表性 吊杆 ， 施工时的实测频率如表 １ 所示 。
１ ８
石 家庄铁 道 大 学学报 （自然 科 学版 ）
表 １ 不 同 长 度 吊 杆 实 测 基 频
第． ２ ４卷
３ 模 型 计 算 结 果 分 析
将 上述各 个参 数放 ． Ｎ种模 型计 算公 式 ， 算可 得 四种情 况下 吊杆 的实 测索 力 、 、 和 ， 其 ＡＩ 计 将 与理论 吊杆 力进 行 比较 ， 析其 相对 误差 ， 分 具体 数 值 见 表 ２ 同时 ， 四种 模 型 吊杆 力 的误 差 进 行分 析 对 。 对
许 误差 范 围之 内 ， 于钢管 混凝 土 吊杆 拱桥 而 言 已 经能 够 满 足工 程 实践 的需 要 ， 刚 度 对 结构 的影 响 可 对 而
以忽略
４ 结论
介 绍 了不 同情 况 下索 力 的求解方 法 ， 在不 同索 力 以及 索长 时 ， 如果 要 求 的精 度不 是 非 常高 ， 么 可 以 那
第 ３期
凌 知 民等 ： 吊杆 索力 的计算 方 法 与应用研 究
根据 实 际的情 况选 择 较为 简单 的计 算方 法 。 （ ） 响 实测 吊杆 索力 精度 的 因素有 实 测频 率 的精度 以及 索 力计算 模 型 的精 度 ， 中 吊杆 抗 弯 刚度 、 １影 其
吊杆 固定 端 长度 及所 用 模 型 的边 界条 件等 都 会 引起 吊杆 索力 的变 化 ， 索力 计 算模 型 是否 能恰 当的 考虑 到 这些 影 响因素 将会 影 响到 吊杆 索力 的识 别精 度 。 （） ２ 系杆拱 桥 的 吊杆基 本属 短索 ， 析表 明 ， 分 其测试 索 力 的计算 模 型可 在计 算 模 型一 与 计 算模 型 三 之
系杆拱桥的吊杆索力测试研究
第16卷第1期 2008年2月安徽建筑工业学院学报(自然科学版)Journal of Anhui Institute of Architecture &IndustryVol.16No.1 Feb.2008 收稿日期:2007212207作者简介:肖玉德(1968-),男,副教授,硕士,主要研究方向为桥梁工程。
系杆拱桥的吊杆索力测试研究肖玉德(安徽交通职业技术学院土木工程系,合肥 230051)摘 要:分析了系杆拱桥吊索的受力情况。
不同长度吊索的索力计算方法,应根据具体情况考虑边界条件。
通过对某系杆拱桥索力测试与分析,并对该桥的吊杆索力其他测试结果进行比较,验证了计算方法的正确性。
关键词:系杆拱桥;索力计算;索力测试中图分类号:U448.222 文献标识码:A 文章编号:100624540(2008)012065204R esearching for the sling dint testing of the tied arch bridgeXIAO Yu 2de(Depart ment of Civil Engineering ,Anhui Communication Vocational and Technical College ,Hefei 230051,China )Abstract :The article analyzed to tied arched bridge to sling to be subjected to a dint circumstance.The different lengt h t he sling dint calculation met hod of t he sling ,should according to concrete circum 2stance consider bo undary condition ,pass to some tied arched bridge sling dint a test and analyze ,and to t hat bridge of t he sling dint ot her test s carry on a comparison as a result ,verifying calculation t he accuracy of met hod.K ey w ords :tied arched bridge t he sling dint calculation met hod t he sling dint testing1 概 述目前,对于建成后桥梁的索力测量一般借助振动信号理论,从动力平衡微分方程入手:假定拉索的两端为简支约束,忽略刚度、垂度等一些次要的影响因素,导出拉力与拉索的自振频率之间的关系。
系杆拱桥吊杆索力测试研究
】 ㈩
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（ ）［ｎ 一 ｋ】 （ 一 ７ ／ Ｊ 、 ２ ｋ ｒ ＼ 【 ＼ ／ ７ ）
１ １
实 际操作 中 ， 利用 二 次 或 多 次 测 得 的 主振 频 可 根据 平衡 条件 ， 合力 学知 识 ， 结 建立 吊杆 自由振
其 受 力如 图 １所示 。
其 中 ， 吊杆 的计 算 长度 ； 为 吊杆 自振 频 率 的 阶 为 ｔ Ｉ 数 为 吊杆 的第 ｎ阶 自振 频 率 。测 试 时 只需 要 测 出吊杆 的频 率 和 对 应 的阶 数 ， 入 式 （ ） 即可 得 代 ５ 中
到 吊杆 的索力 。但是 ， 频 谱 图上 可 以得 到 吊杆振 从
ｖｉｒ ｔｎ ｒｑｕ ｎ ｙ ｍ ｅｈｏ ｂ ａ ｉｇ ｆｅ ｅ ｃ ｔ ｄ． Ｉ ｓ ａ ｈ ｇ ｃ ｕ ａ ｅ ｗａ Ｏ ｔ ｓ ｈｅ ｓ ｐｅ ｄ ｒｆ ｒ ｅ ａ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｈｅ ｒ ｌｔｏ ｆｔ ｕ ｐ ｎ ｒ ｖｂ ａ ｉ ｔｉ ｉ ｈ ａ ｃ ｒ ｔ ｙ ｔ ｅ ｔｔ ｕｓ ｎ ｅ ｏ ｃ ｓ ｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｔ ｅ ａｉｎ ｏ ｈｅ ｓ ｓ ｅ ｄｅ ｉｒ ｔｎｇ
Ｓ ｕ ｎ Ｓ ｐｅ ｅ ｒ ｅ Ｔｅ ｔｎｇ ｏ ｅ ｃ ｉ ｇ ｓ ｔ ｄｙ ｏ ｕｓ ｎｄ ｒ Ｆｏ ｃ ｓ ｉ ｆ Ｔｉ ｄ Ａｒ ｈ Ｂｒｄ ｅ
Ｚｈ ｏ ａ ，ＬｉＳ —ｈ ｎ，Ｌ ａ — ｅ ｈｕ ｓ ａ ｉＸｉ ｏ ｋ
（ ｒｈ Ｃ ｉａ Ｕ ｉ ｒｉ ｆ Ｗａｅ ｏ ｓｒａ ｃ ｎ ｌｃｒ ｏ ｅ ，Ｚｈ ｎ ｚｏ ５ ０１ ，Ｃ ｉａ Ｎｏｔ ｈｎ ｎｖ ｓｔ ｏ ｔｒＣ ｎ ｅｖ ｎｙａ ｄ Ｅ ｅｔｉ Ｐ ｗ ｒ ｅ ｙ ｃ ｅｇ ｈ ｕ４ ０ １ ｈｎ ）
桥梁索力试验检测报告
桥梁索力试验检测报告1.试验概述本次试验旨在对桥梁的索力进行测试和检测，以确保桥梁的安全性和稳定性。
试验采用了一套先进的测试仪器和设备，并严格按照相关规范和要求进行操作和数据验证。
试验的主要内容包括索力测试、张拉试验和索力监测，以评估桥梁的结构性能和索力的合理性。
2.设备和仪器使用本次试验使用了以下设备和仪器：-索力测试仪：用于测试桥梁索力的大小和分布情况。
-拉力计：用于测量索力的大小和变化情况。
-数据记录仪：用于记录试验过程中的数据，以及索力的变化和趋势。
-数据处理软件：用于分析和处理试验所得的数据，以及生成测试报告。
-其他辅助设备：包括计算机、传感器等。
3.测试过程3.1索力测试在索力测试中，我们使用了索力测试仪对桥梁上的索力进行了测量。
根据测试仪器的操作要求，我们选择了合适的测试点，并确保仪器正确连接和定位。
进行测试时，需要逐个测试不同位置的索力，并记录下每个位置的测试结果。
在测试过程中，我们注意了如下几个问题：保证测试过程中无外界干扰，确保仪器与被测部分的紧密接触，以及记录下每个测试点的索力数据和测试时间。
3.2张拉试验为了检测桥梁索力的耐久性和变化规律，我们进行了张拉试验。
根据桥梁的设计要求和试验规范，我们使用了专业的张拉设备对各个索杆进行了张拉，然后通过拉力计对张拉力进行了实时监测和记录。
试验过程中，我们确保了张拉力的均匀分布和稳定，同时遵循了桥梁设计规范和安全要求。
试验结束后，我们对张拉力进行了数据分析，以评估桥梁的索力变化规律。
3.3索力监测为了确保桥梁的可靠性和稳定性，我们对桥梁的索力进行了长期监测。
我们安装了一套完善的索力监测系统，包括传感器、数据记录仪和计算机等。
通过传感器获取到桥梁不同部位的索力，并实时记录和监测。
监测数据可以帮助我们判断桥梁运行状态及索力变化的趋势，以及及时采取措施进行修复和调整。
4.数据分析和结论通过对试验过程中所得的数据进行分析，我们得出了以下结论：-根据索力测试结果，可以确定桥梁各个部位索力的大小和分布趋势，为后续的维护和管理提供依据。
大跨中承式拱桥吊杆索力检测及更换研究的开题报告
大跨中承式拱桥吊杆索力检测及更换研究的开题报告一、选题背景随着城市交通的快速发展，大跨中承式拱桥作为一种传统的桥梁结构，因其构造合理、纹理流畅、美观大方等优点，被广泛应用于城市交通建设中。
然而，由于桥梁长期承受车辆、行人等的荷载作用，其结构可能存在裂缝、变形等风险，导致桥梁的安全性和可靠性受到一定程度的影响。
因此，对于大跨中承式拱桥的检测和维护至关重要，其中吊杆索力的检测和更换是桥梁安全维护的重点内容。
二、选题目的本研究的目的是通过对大跨中承式拱桥吊杆索力的检测和更换研究，探究该桥梁结构中吊杆索力的变化规律，分析吊杆索力变化对桥梁安全性的影响，并提出一套科学有效的吊杆索力检测和更换方案，为大跨中承式拱桥的安全维护提供技术支持和指导。
三、研究内容1.综述国内外大跨中承式拱桥吊杆索力检测和更换的研究现状和发展趋势，并分析其存在的问题和不足之处。
2.基于理论分析和数值模拟，研究大跨中承式拱桥吊杆索力随时间的变化规律，分析吊杆索力变化对桥梁安全性的影响。
3.依据国内外相关标准和规范，设计和开发吊杆索力检测设备和更换工具，开展吊杆索力检测和更换的实验研究。
4.根据实验结果，总结吊杆索力检测和更换的操作方法和规范，提出一套科学合理的吊杆索力检测和更换方案。
四、研究方法本研究采用理论分析、数值模拟以及实验研究相结合的方法，对大跨中承式拱桥吊杆索力进行检测和更换的研究。
1.理论分析：通过桥梁静力学和动力学的基本原理，推导大跨中承式拱桥吊杆索力的变化规律。
2.数值模拟：采用有限元分析和CFD分析方法，分析不同荷载和外界条件下大跨中承式拱桥吊杆索力的变化规律。
3.实验研究：设计和开发吊杆索力检测设备和更换工具，进行实验研究，总结吊杆索力检测和更换的操作方法和规范。
五、预期结果通过本研究可以获得以下结果：1.明确大跨中承式拱桥吊杆索力的变化规律，分析吊杆索力变化对桥梁安全性的影响。
2.提出一套科学有效的吊杆索力检测和更换方案，为大跨中承式拱桥的安全维护提供技术支持和指导。
桥梁索结构拉索索力测定方法
通过测量拉索的振动频率或相位差等参数，结合理论模态 分析计算索力值。该方法具有非破坏性、操作简便等优点 ，但精度易受环境因素影响。
磁弹效应法
利用磁弹效应原理，通过测量磁感应强度的变化来推算索 力值。该方法非接触、无损，但对测量环境和磁场干扰敏 感。
超声波法
利用超声波在拉索中的传播速度与应力之间的关系，推算 索力值。该方法精度高、非接触，但对拉索表面质量和声 波传播介质要求较高。
VS
磁通量传感器法利用磁场与索中钢丝 的相互作用，通过测量磁场的变化来 推算索力。该方法具有非接触、无损 的特点，适用于各种类型的索结构。
超声波检测法
超声波检测法利用超声波在钢丝中的传播特性来测定索力。
超声波检测法通过向钢丝发射超声波，并测量超声波在钢丝中的传播时间和速度，从而推算索力。该方法具有精度高、无损 的优点，但需要专业的设备和操作人员。
03
直接法测定
千斤顶张拉法
总结词
通过使用千斤顶对拉索施加张拉力，测 量拉索的伸长量，从而计算索力。
VS
详细描述
千斤顶张拉法是一种常用的索力测定方法 ，通过在拉索的一端安装千斤顶，对拉索 施加一定的张拉力，同时测量拉索的伸长 量，根据胡克定律计算索力。该方法具有 操作简便、测量精度高等优点，适用于各 种类型的拉索。
弦振动法具有测量精度高、对拉索无损伤等优点，但需要安装振动传感器，且对初始扰动的要求较高 。
磁弹效应法
01
磁弹效应法是利用磁致伸缩效应 和弹性力学原理，通过测量拉索 在磁场作用下的长度变化或应力 变化，推算索力的大小。
02
磁弹效应法具有非接触、无损、 高精度等优点，但需要施加磁场 ，且对拉索的材料和结构有一定 要求。
桥梁索结构拉索索力测定方 法
基于振动频率法的吊杆索力测试
基于振动频率法的吊杆索力测试作者：董永中来源：《科技视界》2014年第24期【摘要】频率法测试索力具有快速实用准确的特点，在实际工程中有广泛实用。
本文通过南水北调某系杆拱桥的介绍频率法的测试的原理及应用。
【关键词】振动频率法；吊杆；索力测试0 引言南水北调某跨渠桥梁上部结构采用简支梁拱组合下承式拱桥，全桥两片拱肋，采用钢管混凝土结构。
桥面跨度7.7m，跨径93m，计算跨径90m，计算矢跨比为1/5，拱轴线为二次抛物线。
，拱肋截面为等截面哑铃型，主弦杆钢管内灌注C50微膨胀混凝土，拱肋采用Q345C钢材，弦杆采用螺旋焊接管，拱肋间设三道“一”字形平面桁式横撑和两道“K”字桁式横撑以增强拱肋间横向稳定性，横撑为桁式哑铃型截面，横撑与弦杆拱肋连接采用外包钢板连接。
吊杆采用PES7-73镀锌高强平行钢丝，吊杆上端为可调锚头，下端为固定锚头。
1#、2#、3#短吊杆采用下端带球铰装置的吊杆。
使用频率法测试索力具有快速实用准确的特点，在实际工程中有广泛实用。
索力的合理分配及测试是保证顺利施工和安全运营必要手段。
1 模型建立采用有限元软件MIDAS/CIVIL建立南水北调魏岗铺北跨渠系杆拱桥的空间有限元模型，根据其在水平投影间距相等的原则每片拱肋划分为180个单元。
拱肋横撑，包括横撑腹杆和斜杆均采用梁单元模拟，而横撑与拱肋之间具有变形协调关系，因此加以刚臂来实现拱肋与横撑之间的连接。
刚臂作用可以用MIDAS/CIVIL中的刚性连接来模拟，如图1所示。
2 频率法索力测试原理2.1 振动频率法的基本方程弦振动理论是振动频率法测试柔性吊杆索力的理论基础。
将吊杆看作是两端张拉的弦，如果考虑吊杆的抗弯刚度EI，并假设：（1）拉紧后吊杆是一条直线，不考虑自重和阻尼的影响；（2）吊杆只有微幅横向自由振动，不存在横向力的作用；3 结论（1）结合吊杆的构造图，吊杆上下端分别锚固与拱肋的上缘和系杆的下缘，两端连接部分刚度比较大，这对吊杆的索力计算有着不容忽视的影响。
桥梁索结构拉索索力测定方法
将实测数据与理论分析结果进行对比，有助于验证理论分析的准确 性。
基于多种方法的综合测定研究
01
02
03
方法互补性
结合基于有限元分析和实 测数据的方法，可以更全 面地考虑拉索索力测定的 各种影响因素。
方法有效性评估
对不同方法的测定结果进 行综合评估，有助于确定 拉索索力值的可信度。
义。
目前，对于桥梁索结构拉索索力 的测定方法研究仍存在一定的不 足，因此开展相关研究具有现实
意义。
研究现状和发展趋势
目前，常用的拉索索力测定方法包括 ：振动法、压力表测定法、弦振法、 磁通量法等。
各种方法均有其优缺点，如振动法具 有非接触、实时性等优点，但存在精 度不高、环境干扰等问题。压力表测 定法具有直观、简单等优点，但需要 预先安装压力表，且精度受压力表本 身误差影响。弦振法具有较高精度， 但需要预先张拉弦线并安装传感器， 操作较为繁琐。磁通量法具有非接触 、实时性等优点，但受磁通量变化影 响因素较多，精度不稳定。
THANKS
感谢观看
特点
具有轻质、高强度、高效的特点 ，能够适应大跨度、高空间的桥 梁设计需求。
桥梁索结构的应用和发展
应用
桥梁索结构被广泛应用于大跨度公路 桥、铁路桥、斜拉桥和悬索桥等桥梁 设计中。
发展
随着技术的不断进步，桥梁索结构的 应用和发展越来越广泛，新型的索结 构设计和优化方法也不断涌现。
03
拉索索力测定方法分类
直接测量法
机械法
通过使用机械测力计直接测量拉索的拉力，具有较高的精度，但需要接触拉索 ，可能对结构产生影响。
电磁法
利用电磁感应原理，通过测量电磁感应信号的强度来推算拉索的拉力，具有非 接触、高精度等优点。
桥梁索结构拉索索力测定方法研究
桥梁索结构拉索索力测定方法研究桥梁索结构是近年来建造的一种典型的现代桥梁形式。
它不仅具有美观的外观和高雅的线条，而且具有高度的承载能力和极好的抗震性能，因此在桥梁的设计和建设中具有广泛的应用。
然而，由于这种结构中包含了大量的拉索，因此如何准确地测定拉索的索力是一个尤为关键的问题。
本文将详细介绍桥梁索结构拉索索力测定方法的研究现状和发展趋势。
一、传统测定方法的不足传统的拉索索力测定方法主要包括两种，一种是采用弹性应变测定方法，另一种是采用磁粉探伤法。
然而，这两种方法都存在着一定的不足之处。
1.弹性应变测定方法。
这种方法是通过贴附在拉索表面的应变计测得拉索在受荷作用下的应变变化，进而计算出拉索的索力大小。
但是，由于这种方法对应变计的质量要求极高，而拉索表面受到的外界干扰信号也很容易影响到应变计的读数，因此其测量精度相对较低，容易出现误差。
2.磁粉探伤法。
这种方法是通过在拉索表面涂上磁粉，在拉索表面产生磁场的作用下，观察磁粉颜色的变化，以判断拉索是否存在裂纹或缺陷，进而对拉索的索力进行估算。
然而，由于这种方法无法测量出拉索的精确的索力数值，只能进行大概的估算，因此不利于对桥梁结构的健康状态进行全面的评估。
二、新型测定方法的研究现状为了提高桥梁索结构拉索索力的测量精度和稳定性，近年来学者们提出了许多新型的测量方法和技术。
这些方法和技术不仅能够准确地测定出拉索的索力大小，而且还能够全面评估桥梁结构的健康状况，确保桥梁的安全性和稳定性。
下面将介绍几种较为常见的新型测定方法。
1.光纤传感技术。
这种技术是通过将光纤穿过拉索内部，测量拉索在受荷作用下光纤的弯曲和振动，从而得出拉索的索力大小。
由于光纤传感器具有高灵敏度、高抗干扰性和高精度等特点，因此能够在大范围内实现拉索索力的实时测量。
2.微型应变片技术。
这种技术是将一小片微型应变片粘贴至拉索表面，测量其在受荷作用下的变形情况，进而计算出拉索的索力大小。
由于微型应变片具有小巧、轻便和高精度等优点，因此能够在实际工程中广泛应用。
某拱桥吊杆基于索力的安全评估研究
文 以该 吊杆基 于 索力 的安 全评 估 为研 究 背景 ，介 绍 了如 何采 用频 率 法对 吊杆 的 索 力进 行 测 量 ，其 中包括
索频率测量的方法 以及 索力与频率的转换关 系等技术要点 ，分析 了如何确定吊杆 索力的安全指标 ，最后 对 吊杆基 于实测索力进行安全评估。本文的方法可为 同类型项 目 提供有益的参考。
关键 词 ：拱桥 ； 吊杆 ；频 率 法 ；索力测 量 ；安全评 估
Ａｎ Ａｒ ｃ ｈ Ｂｒ ｉ ｄ ｇ ｅ Ｃ ａ ｂ ｌ ｅ Ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ Ａｓ ｓ ｅ ｓ ｓ ｍｅ ｎ ｔ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｃａ ｂ ｌ ｅ Ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ
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基于振动频率法的吊杆索力测试
基于振动频率法的吊杆索力测试作者：董永中来源：《科技视界》 2014年第24期董永中（灵台县住房和城乡建设局，甘肃灵台 744400）【摘要】频率法测试索力具有快速实用准确的特点，在实际工程中有广泛实用。
本文通过南水北调某系杆拱桥的介绍频率法的测试的原理及应用。
【关键词】振动频率法；吊杆；索力测试0 引言南水北调某跨渠桥梁上部结构采用简支梁拱组合下承式拱桥，全桥两片拱肋，采用钢管混凝土结构。
桥面跨度7.7m，跨径93m，计算跨径90m，计算矢跨比为1/5，拱轴线为二次抛物线。
，拱肋截面为等截面哑铃型，主弦杆钢管内灌注C50微膨胀混凝土，拱肋采用Q345C钢材，弦杆采用螺旋焊接管，拱肋间设三道“一”字形平面桁式横撑和两道“K”字桁式横撑以增强拱肋间横向稳定性，横撑为桁式哑铃型截面，横撑与弦杆拱肋连接采用外包钢板连接。
吊杆采用PES7-73镀锌高强平行钢丝，吊杆上端为可调锚头，下端为固定锚头。
1#、2#、3#短吊杆采用下端带球铰装置的吊杆。
使用频率法测试索力具有快速实用准确的特点，在实际工程中有广泛实用。
索力的合理分配及测试是保证顺利施工和安全运营必要手段。
1 模型建立采用有限元软件MIDAS/CIVIL建立南水北调魏岗铺北跨渠系杆拱桥的空间有限元模型，根据其在水平投影间距相等的原则每片拱肋划分为180个单元。
拱肋横撑，包括横撑腹杆和斜杆均采用梁单元模拟，而横撑与拱肋之间具有变形协调关系，因此加以刚臂来实现拱肋与横撑之间的连接。
刚臂作用可以用MIDAS/CIVIL中的刚性连接来模拟，如图1所示。
2 频率法索力测试原理2.1 振动频率法的基本方程弦振动理论是振动频率法测试柔性吊杆索力的理论基础。
将吊杆看作是两端张拉的弦，如果考虑吊杆的抗弯刚度EI，并假设：（1）拉紧后吊杆是一条直线，不考虑自重和阻尼的影响；（2）吊杆只有微幅横向自由振动，不存在横向力的作用；（3）吊杆是均质材料，即ρ（x）=常数。
吊杆在索力作用下作横向微幅自由振动，横向位移为y（x，t），在吊杆上任意取一单元体作为研究对象，它的受力如图2所示。
频率法吊杆索力测量计算方法研究_周小烨
公路交通技术 2009年10月 第5期 Techno l o gy ofH i g hw ay and T ranspo rt Oc.t 2009 No .5收稿日期:2009-03-11作者简介:周小烨(1976-),男,重庆市人,本科,工程师.频率法吊杆索力测量计算方法研究周小烨(招商局重庆交通科研设计院有限公司,重庆 400067)摘 要:系杆拱桥中吊杆索长均较短,对于短索索力的计算存在相当的难度。
对某系杆拱桥吊杆索力基于频率法测试时采用的几种计算模型进行比较分析,同时分析吊杆长细比对模型计算精度的影响规律,得出与吊杆长细比相对应的索力计算模型,可满足工程精度要求。
关键词:系杆拱桥;索力测试;频率法;仿真计算模型文章编号:1009-6477(2009)05-0051-04 中图分类号:U448.22+5 文献标识码:AR esearch on M easuri ng and Calculati ng M et hods f or SuspenderCable T ensi on Based on Frequency M ethodZ HOU X iaoyeAbstract :The suspender cab les in tie bar arch bri d ge are shor,t so it is rat h er d ifficult to calcu late t h e short cable tension .Several co m putationalm odels are adopted for co m parison and ana l y sis when suspender cable tension of so m e tie bar arch bridge based is tested i n frequency m ethod ;I n the m eanti m e la w s of i n -fl u ence on slender ness ratio o f calcu lation accuracy ofm odels are ana l y zed,so t h at the cable tension calcu -lation m odel correspondi n g to the slenderness rati o o f suspender is obta i n ed to su fficiently satisfy the re -quire m en ts o f pro ject accuracy .Key w ords :tie bar arch bri d ge ;cable tensi o n tes;t frequency m ethod ;e m u l a ti o na l co m putation m odel 随着现代交通事业的飞速发展,桥梁型式正快速地朝轻盈、高强和大跨度方面发展,而其中斜拉桥、吊桥和中、下承式拱桥以其良好的跨越能力和优美的造型受到设计者青睐。
吊杆索力的计算方法与应用研究
吊杆索力的计算方法与应用研究凌知民;杨沈红;沈炯伟【摘要】According to the different influence of the stiffness and boundary conditions of the derrick, four models of different assumptions in measuring the suspender forces by the frequency method are given. The four modes are calculated and analyzed combed with an arch bridge. The conclusion points out that, in measuring the suspender force, the bowstring arch bridge, especially the short cable, must consider the influence of the stiff ness and boundary conditions.%由于吊杆长度刚度、边界条件等因素对结构的影响程度不同,可得到频率法测吊杆力在不同假设下的四种计算模型.结合某140 m提篮式系杆拱桥,对四种模型进行了计算分析,与实测的数据进行对比,结果表明,在测试吊杆力时,系杆拱桥特别是短索的测试中必须考虑刚度以及边界条件的影响.【期刊名称】《石家庄铁道大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(024)003【总页数】4页(P16-19)【关键词】系杆拱桥;频率法;吊杆力【作者】凌知民;杨沈红;沈炯伟【作者单位】同济大学桥梁工程系,上海 200092;同济大学桥梁工程系,上海200092;上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司,上海 200092【正文语种】中文【中图分类】U445.4690 引言随着钢管混凝土拱桥的大量应用，频率法慢慢开始用于索长相对斜拉桥或悬索桥较短的钢管混凝土拱桥上。
某市政工程大跨度中承式系杆拱桥吊杆索力专项检测
某市政工程大跨度中承式系杆拱桥吊杆索力专项检测发表时间：2015-12-07T11:53:43.730Z 来源：《工程建设标准化》2015年8月供稿作者：陈亚非[导读] 贵州联建土木工程质量检测监控中心有限公司，贵州，贵阳拱肋在固端横梁以上为工字型截面，在固端横梁以下为了与拱上立柱竖向主筋连接，采用内侧加宽截面。
陈亚非（贵州联建土木工程质量检测监控中心有限公司，贵州，贵阳，550001）【摘要】本文主要结合工程实例对市政大跨径系杆拱桥检测技术进行论述，并根据笔者多年来的工作经验和相关知识提出相关建议，希望能给予相关专业读者借鉴。
【关键词】市政桥梁；吊杆检测；检测方法；检测结论；建议1 工作范围及内容1.1 工程概况拟检某大桥属于Ⅰ类养护的城市桥梁。
该桥由东向西的孔跨布置为：16m+3×50m+ 3×16m+52m（路基）+2×16m+130m+4×50m，总长度为685.5m，其中桥梁长度为633.5m。
桥梁上部结构为主孔为净跨130m中承式钢筋混凝土拱桥，引孔分别为7孔净跨50m上承式钢筋混凝土肋拱桥及6孔标准跨径为16m钢筋混凝土空心板桥。
该桥主桥为130m跨中承式拱，拱肋线型为等截面悬链线，净矢高f0=32.5m，f0/L0=1/4，拱轴系数m=1.756。
拱肋在固端横梁以上为工字型截面，在固端横梁以下为了与拱上立柱竖向主筋连接，采用内侧加宽截面。
横梁、固端横梁及拱上立柱盖梁均为预应力混凝土构件，预应力采用精轧螺纹钢筋体系，纵梁单幅共三排，桥面板采用整体式钢筋混凝土空心板及装配式钢筋混凝土空心板。
纵梁与横梁为固结，在固端横梁处设牛腿简支纵梁。
某大桥主要技术指标如下：设计荷载:汽车—超20级、挂车—120，人群3.5kN/m2桥型结构:主桥为L0=130m钢筋砼中承式拱（矢跨比1/4）引桥为:L0=50m钢筋砼上承式肋拱（矢跨比1/5）和L=16m钢筋砼简支空心板桥梁净空:主桥为净12.0m+3.0m（人行道）+2×0.4m（防撞栏杆）+2×1.6m（绿化带），全宽19.65m（半幅），全幅总宽度为48.3m （含中央带净宽9.0m），引桥为净12.0m＋3.0（人行道）+0.4m（防撞栏杆），全宽15.90m（半幅），全幅总宽度为44.0m（含中央绿化带12.2m）图1 某大桥主桥外貌1.2 吊杆情况简述该大桥主桥采用的吊杆为“柳州建筑机械总厂”生产的冷铸锚式吊杆，其中端部短吊杆（编号为01~03及15~17的）采用OVMLZM-LG7-127吊杆，其余吊杆（编号为04~14）采用OVMLZM-LG7-109吊杆。
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1 提升索力测试措施
索力模型修正方法基于其他学者的研究基础上进
收稿日期：2016-12-02 作 者 简 介： 丁 文 胜（1972—）， 男， 江 苏 南 通 人， 教 授， 博 士， e-mail：dingwsheng@.
2016 年 12 月
丁文胜，等：五缘大桥吊杆索力测试研究
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式中：m 为吊索单位长度的质量（kg/m），l 为 吊索计算长度（m）。则拉索的总位能可表示为：
式 （6） 为现阶段采用的计算长索的索力计算公式， 但实际工程中完全柔性的吊索并不存在，所有吊索均 有一定抗弯刚度，式（7）为吊杆在两端铰支且考虑 抗弯刚度的情况下索力与横向振动频率的表达式（如 果不考虑 EI 则须减去式（7）后一项），式（6）,（7） 经比较比较发现，式（7）索力实测索力值偏大，故 误差也较大，式（7）虽在一定程度上考虑了其抗弯 刚度，误差也虽相对于式（6）来说相对较小，但此 式是建立在简支边界条件的基础上推导而得；因实际 中吊杆拉索边界条件一般处于固支与简支之间的一种 复杂复合边界条件，故若将式（7）应用于短索的索 力计算，误差偏大，不适用于实际工程中。 1.3 两端固结情况 当吊杆两端固支情况下，其对应振型函数 φg(x)
行展开的。振动频率法测索力被定义为种间接测试方 法，由弦理论相关知识，不考虑吊索的抗弯刚度并将 其边界条件视为简支条件，可以推导得出一般索力测 试所使用的索力计算公式为：T=4ml2(fn/n2)；该式以 弦模型为研究对象。前式在长索的索力计算上精确度 满足要求，对于短索计算结果分析误差较大；短索或 者索力较小的拉索，拉索的边界条件对相关索力动力 检测的影响都不可以忽略；由于短索的边界条件较接 近于固支，与固支有一定差别，可认为是介于简支与 固支之间的一种边界条件。文章概述过程考虑拉索截 面较大，运用梁理论来建立模型及分析，避开弦理论 计算索力，主要因为吊索的索长较短时，其刚度 EI 均较大，故 EI 将会对其索力的计算结果产生较大影 响；对小于 40m 的短索，抗弯刚度以及边界条件的 影响较大，可取拉索端锚固点之间的距离与两端之 间的连接长度差作为拉索振动长度来消除误差影响 结果。 1.1 吊索的振动频率与索力关系分析（Ritz 法） 考虑吊索的抗弯刚度但不计垂度的影响时，吊索 可相当于一轴向受拉梁；正常情况下吊索净截面直径 和计算长度的比值非常小，不考虑剪切变形和转动惯 量的影响 [10]。文章在建立力学模型时作如下假设： （1）吊索在自由振动时，不受其横向作用力；（2） 不考虑吊索本身自重和阻尼影响；（3）吊索在索长 方向的位移大小不计，只考虑在平面内的横向微幅 振动。通常实际工程中一般采用均匀等截面吊杆， 做 无 阻 尼 自 由 振 动， 其 横 向 弹 性 位 移 可 表 示 为： y(x,t)=φ(x)sin(ωt+θ)，式中 φ(x) 为吊杆的振型函数，ω 为吊杆的角频率（固有频率），θ 为相位角。 同时拉索在振动过程中的总动能可表示为： （1）
等进行了相关研究，在工程
[4]
实例中多采用振动频率法；索的垂度、刚度、边界条 件、带减震装置等因素对频率测试法有一定影响 ， 降低精度，难以满足工程要求，对于复杂边界条件下 吊杆张力的计算按照两端实际情况简化得到的计算公 式有一定的缺陷。在工程对于吊杆长度较短（小于 40 m）以及斜度非常小的情况，文章在分析时忽略考 虑吊杆斜度和垂度等的影响。何伟 方法
吊杆是悬吊结构的重要传力构件，实时监测吊杆 的受力状况是保证桥处于正常工作状态的重要依据。 吊杆索力的测量结果准确与否直接关系到施工检测的 可靠性，影响桥梁线形和各部受力达到设计状态 。 目前测量索力方法众多，但各有利弊。 众多国内外学者专家就吊索张力测试技术 、以 及如何提高测试精度
[3] [2] [1]
[6,7] [5]
等就索力计算
提出一定分析研究，但现实中振动频率法测
[8]
定索力受到各种其他因素影响 , 尤其边界条件的不同 对短索振动频率的影响比较显著 ，若在对短索进行 现场索力测定后 , 直接把测得振动频率代入现阶段的 索力计算公式进行索力计算，必将产生较大的误差。 现有吊杆索力测试公式由特定边界条件推导得出，精 度明显不满足；要想获得精确的索力值，须对吊杆的 振动频率或索力计算模型稍加修正。文章就此类问题 利用能量法重新推导了简支和固支以及混合边界条件 下的索力计算公式；提出了在吊杆抗弯刚度不明确的 情况下可用推导得出的计算公式计算吊杆索力，并在 五缘大桥实例中运用验证得到较高精度，满足工程 要求。
（2） 式中：EI 为吊杆抗弯刚度，T 为索力。根据能量 T–V= 常数 =Tmax=Vmax， 根据式 （2） 可得 ： 守恒原理得 ： （3） 由（3）式可得： （4） 由（4）式可得： （5） 式中： φ(x)=C1sin(δx)+C2cos(δx)+C3sinh(εx)+C4cosh(εx)
·gy
建 筑
技
术
第 47 卷 增刊 2016 年 12 月 Vol.47 No.12 Dec. 2016
五缘大桥吊杆索力测试研究
丁文胜 ， 邹士秀
1 2
(1. 上海应用技术学院城市建设与安全工程学院，201418，上海；2. 上海理工大学环境与建筑学院，200082，上海）
摘 要：通过振动频率法对索力测试方法的建立模型进行了适当修正。对于吊杆在两端铰接、两端固结 和混合边界条件等不同约束条件下，对比分析索力实测值与理论值之间差异。以厦门五缘大桥为实例，根据 修正后的索力计算公式，将由实测基频得出的吊杆索力与不同便见条件下的有限元分析软件 (MADIS) 所得 结果进行一定比较。结果表明，修正后的索力计算公式精度较高，从而减少了测试工作量且满足工程实践要 求，可进一步推广到不同桥梁的索力计算中。 关键词：振动频率法；索力测试；边界条件；五缘大桥；实测基频 323 文献标志码：A 文章编号：1000-4726(2016)13-0052-03 中图分类号：TU