索力动测仪测试结果分析

由上表可知索力动测仪测量读数与油压表读数相差不
大， 尤其是五号和七号较长的索。
由第一次张拉和第四次张拉后结果表明： 索力动测仪对
于短索的测量结果偏差相当大。
４． 这种情况出现的原因：
弦的振动理论作如下假设：
（１）索 两 端 铰 支 ；
（２）索 无 自 重 的 影 响 ， 即 张 紧 后 的 索 成 一 条 直 线 ；
７４６０
８０００
桥梁立面布置图 一 号 索 索 长 ６．１７６ｍ， 二 号 索 索 长 ９．４６２ｍ， 三 号 索 索 长 １１．７８２ｍ， 四 号 索 索 长 １３．４５４ｍ， 五 号 索 索 长 １４．６２４ｍ， 六 号 索 索 长 １５．３７１ｍ， 七 号 索 索 长 １５．７３６ｍ。 ３．２ 一号桥测试索力情况分析如下表：
１． 引言
在 中 承 式 拱 桥 、斜 拉 桥 与 悬 索 桥 等 桥 梁 结 构 中 ， 一 般 都 使
用缆索承担桥梁的大部分恒载与活载。拉索广泛应用于这些
结 构 ， 拉 索 索 力 又 是 此 结 构 极 其 重 要 的 设 计 参 数 。在 建 桥 过 程
中， 必须对拉索索力和桥梁内力进行优化。成桥后， 也需对拉 索进行复测， 以了解拉索的下作状态。因此， 准确测估拉索的
可知， 明确了弦的材料和长度之后， 测量弦的振动频率就
可确定弦的拉力。对两端固定匀质受力的钢索也可近似作为
弦。钢索的拉力 Ｔ 与基频 Ｆ 有如下关系：
Ｔ＝ＫＦ２
（ ２）
（ ２） 式中： Ｋ 比 例 系 数
Ｆ 钢索基频
Ｔ 钢 索 拉 力（ ＫＮ）
Ｆ＝Ｆｎ／ｎ
（ ３）
（ ３） 式 中 ： Ｆｎ 主 振 动 频 率（ Ｈｚ） ｎ 主振频率的阶次
得出的结果与用拉索振动原理公式求得的结果非常一致， 其
误差在 ０．４％的范围内。
在 * 等 式 中 ： ＥＡｃ 为 拉 索 的 拉 伸 刚 度 ； +＝ｆ／ｌ０ 为 斜 拉 索 竖 向 垂 度 与 水 平 投 影 之 比 ； ｌ 为斜拉索的弦长；
! 为斜拉索的倾角。
５． 结语
对于索力的测定方法， 索力动测仪对于短索的偏差较大，
２．０１９
７２．２
６
２．５３０
１２４．９
６
２．７９０
１５２．０
游
游
７
２．０２３
８３．７
７
２．００６
８８．９
７
２．２０９
９９．７
７
２．５１０
１２９．２
６
２．７７８
１５０．６
６
３．０６８
１８３．７
侧
侧
５
１．８４６
６０．４
５
１．９３５
６６．３
西
４
３．１８７
１５２．５
西
４
３．００３
１３５．５
３
３．８８１
１７４．４
（ 上接第 ６４６ 页） “ 如 果 老 师 在 课 堂 上 不 教 课 ， 还 要 老 师 干 什 么 ？ ”， 错 误 地 认 为 教 师 是 把 自 己 的 工 作 转 移 到 了 他 们 身 上 ， 存 在着这样心理的同学虽然只占少数比例，但也表明部分学生对 自主学习过程大纲的教学模式存在误解。
对于索力动测仪， 我们可以用来测频率， 利用测得的频率
可以用一下实用公式计算拉索索力。
（１ ）Ｓ０＝４ｍ（ｆ１ｌ ）２［１－
２ ． ２０
ｃ ｆ１
－ ０．５５０（ ｃ ｆ１
）２］， ! ≥ １７
（２
）Ｓ０＝４ｍ（ｆ１ｌ
）２［０
．
８６５－
１１
．
６
（
ｃ ｆ１
）２］， ６ ≤ " ≤ １７
（３
）Ｓ０＝４ｍ（ｆ１ｌ
上述问题是客观存在的， 虽然过程大纲协商教学这种模 式在目前的教育体制下有其客观存在的必要性， 但是客观条 件上还是不成熟； 对于目前的教学方法有一定的启迪作用， 但 也 有 自 身 局 限 性 。因 此 ， 还 需 要 时 间 来 适 应 并 继 续 推 进 。同 时 过程大纲存在对师生双方的能力水平假设过高的现象， 并隐 含着对课堂权利和权威角色关系的再界定和再分配， 这不免 过于激进， 对于一些社会群体在文化上难以接受。然而我认 为， 只要教师对学生充分信任并且愿意放手让他们去做， 在实 践中不断调整， 上述问题是可以得到解决的。
第一次张拉后索力仪测量值
索号
基频 （ Ｈｚ）
索力 （ ＫＮ）
索号
基频 （ Ｈｚ）
索力 （ ＫＮ）
１
７．０７７
１６５．３
１
７．４６７
１８３．９
２
３．８７９
１１３．６
２
４．４８７
１５２．０
上
东
３
３．３４８
１２９．８
４
２．５５０
９７．７
下
东
３
３．２５６
１２２．８
４
２．９１５
１２７．６
５
２．０５９
７５．１
５
这样， 通过测量钢索的主振动频率， 就可求出钢索的拉力。 比 例 系 数 Ｋ 的 确 定 ： Ｋ＝４ＷＬ２／１０００ （ ４）
（４）式 中 ： Ｗ 钢 索 单 位 长 质 量（ ｋｇ／ｍ） Ｌ 钢 索 两 嵌 固 点 之 间 的 长 度（ ｍ）
３． 实例分析 ３．１ 桥梁概况 某 桥 １ 号 桥 主 桥 为 简 支 钢 箱 蝴 蝶 造 型 拱 桥 ， 跨 径 Ｌ＝８０．０ｍ、 矢 高 ２２ｍ， 矢 跨 比 １／３．６ ， 拱 肋 在 横 桥 向 外 倾 ２０°形 成 蝴 蝶 拱 造 型 。拱 肋 为 变 截 面 钢 箱 结 构 加 劲 梁 采 用 钢 箱 作 为 边 主 梁 结 构 ， 正交异性板构造。
）２［０
．
８２８－
１０
．
５
（
ｃ ｆ１
）２］， ０ ≤ # ≤ ６
! ! 式 中：ｃ＝
ＥＩｃ ｍｌ４
， $＝
Ｓ０ ＥＩｃ
ｌ
， ｆ１ 测 得 的 一 阶 频 率 ， 当 垂 度 比
! 较 小 时 ， 即 %＝
ｍｌ １２８ＥＡｃ&３ｃｏｓ５’
０．３１(＋０．５ ≥３ 时 ， 由 实 用 公 式 ０．３１)－ ０．５
参考文献 ［１］刘 润 清．关 于 英 语 教 学 大 纲 — 从 分 离 式 教 学 大 纲 到 统 一 的 课 程标准［Ｊ］． 外语界， ２００２， （６）：４０３－ ４０４． ［２］魏 永 红．任 务 型 外 语 教 学 研 究 ：认 知 心 理 学 视 角 ［Ｇ］． 华 东 师 范 大学出版社，２００４， ６ ［３］Ｄａｍ， Ｌ．，Ｒ ． Ｅｒｉｋｓｓｏｎ，Ｄ．Ｌｉｔｔｌｅ，Ｊ．Ｍｉｌｉａｎｄｅｒ ａｎｄ Ｔ ．Ｔｒｅｂｂｉ． Ｔｏ－ ｗａｒｄｓ ａ ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ ｏｆ ａｕｔｏｎｏｍｙ ［Ａ］． Ｉｎ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ Ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｌｅａｒｎｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ Ｆ．Ｌ．Ｃｌａｓｓｒｏｏｍ ［Ｃ ］．Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｂｅｒｇｅｎ， Ｂｅｒｇｅｎ，１９９０． ［４］Ｂｅｎｓｏｎ， Ｐ． Ｔｅａｃｈｉｎｇ ａｎｄ Ｒ ｅｓｅａｒｃｈｉｎｇ Ａｕｔｏｎｏｍｙ ｉｎ Ｌａｎｇｕａｇｅ Ｌｅａｒｎｉｎｇ ［Ｍ］．Ｐｅａｒｓｏｎ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ Ｌｉｍｉｔｅｄ， ２００１． ［５］Ｍｉｃｈａｅｌ Ｐ． Ｂｒｅｅｎ ａｎｄ Ａｎｄｒｅｗ Ｌｉｔｔｌｅｊｏｈｎ， Ｃｌａｓｓｒｏｏｍ Ｄｅｃｉ－ ｓｉｏｎ－ Ｍａｋｉｎｇ ［Ｍ］．Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ： Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ，１９９９．
— ６４５ —
３
３．２wenku.baidu.com２
１２１．７
２
４．６５２
１６３．４
２
５．１１２
１９７．３
１
８．７８２
２５．４５
１
８．２４７
２２４．４
第 一 次 张 拉 后 油 压 表 读 数 是 ６．４ＭＰａ ， 根 据 标 定 鉴 定 表 换 算 吊 杆 张 拉 力 为 ８５ＫＮ。 由 上 表 可 知 索 力 动 测 仪 测 量 读 数 偏
３９４．１
４
４．６３０
３２２．０
５
４．４２０
３４５．８
５
４．０８３
２９５．１
６
３．３０２
２１２．８
６
２．８２６
１５５．９
游
游
７
４．４０１
３９５．９
７
４．４５４
４０５．５
７
４．３１２
３９９．１
７
４．３１６
３８０．７
６
２．９７３
１７２．５
６
３．０８１
１８５．３
侧
侧
５
４．２１６
３４４．６
５
４．０９４
２９６．７
科技信息
工程技术
索力动测仪测试结果分析
青海省湟源公路总段高速公路养护公司 史文兴
［ 摘 要］ 在 中 承 式 拱 桥 、斜 拉 桥 与 悬 索 桥 等 桥 梁 结 构 中 ， 一 般 都 使 用 缆 索 承 担 桥 梁 的 大 部 分 恒 载 与 活 载 。本 文 在 介 绍了索力动测仪测量索力的原理后， 结合实际工程分析了其结果出现的偏差， 并给出了计算索力的实用公式。 ［ 关 键 词］ 索 力 振 动 法 分 析
— ６４４ —
大， 尤其是一号二号索。
科技信息
工程技术
第四次张拉后索力仪测量值
索号
基频 （ Ｈｚ）
索力 （ ＫＮ）
索号
基频 （ Ｈｚ）
索力 （ ＫＮ）
１
１３．３０６
５８４．２
１
１３．８５８
６３３．７
２
７．５１９
４２６．８
２
７．３１０
４０３．４
上
东
３
６．５４８
４１６．５
４
５．００７
３７６．６
下
东
３
５．８３４
西
４
４．４７７
３０１．１
西
４
４．４４１
２９６．２
３
６．０５２
４２４．１
３
６．０２６
４２０．５
２
６．７７９
３４６．９
２
７．３２４
４０４．９
１
１２．６９５
２５３１．８
１
１４．２８０
６７２．９
第 四 次 张 拉 后 油 压 表 读 数 是 ２７ＭＰａ ， 根 据 曲 线 标 定 表 换 算
吊 杆 张 拉 力 为 ３４０ＫＮ。
（３）索 做 自 由 振 动 ， 即 不 受 横 向 外 力 作 用 ；
（４）索 是 均 质 的 ；
（５）索 做 微 幅 振 动 。
在实际工程中， 上面的假设不一定都成立， 实际应用时应
作 适 当 修 正 。尤 其 是 索 的 刚 度 、垂 度 和 边 界 条 件 对 索 力 测 定 精
度影响较大。
索力具有重要的实际意义。在实际工程中常用的斜拉桥拉索
索力的测估方法有三种： ①油压表读数法 ②传感器读数法 ③
频率法。索力动测仪就是基于频率法测量索力的一种仪器。
２． 索力动测仪测试原理
根据张力弦振动公式：
! Ｆ＝ １ δ ２Ｌ ρ
（ １）
式中 Ｆ 弦的自振频率
Ｌ 弦的长度
ρ弦 的 材 料 密 度
δ弦 的 张 力
在 进 行 索 力 计 算 时 ， 我 们 要 考 虑 抗 弯 刚 度 、斜 度 、垂 度 以 及 边
界 条 件 的 影 响 。在 文 中 介 绍 的 索 力 测 试 的 实 用 公 式 ， 我 们 可 以
在实际工程中应用。
参考文献 ［１］宋 一 凡 ． 公 路 桥 梁 动 力 学 ［Ｍ］． 北 京 ： 人 民 交 通 出 版 社 ， １９９９ ［２］ 许 俊 ． 斜 拉 索 索 力 简 化 精 度 计 算 中 的 精 度 分 析 ［Ｊ］． 同 济 大 学 学 报 ， ２００１．（５）：６１１－ ６１５． ［３］刘 志 军 ， 党 志 杰 ， 罗 元 文 ， 汪 凤 泉．振 动 法 测 定 缆 索 张 力 的 研 究 ［Ｊ］． 桥 梁 建 设 ， ２００２，３３（２），２６－ ２９． ［４］孟 杰 ． 系 杆 拱 桥 结 构 体 系 研 究 ［Ｄ ］． 长 沙 ：湖 南 大 学 ， ２００２．