系杆拱桥吊杆索力测试研究

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对于提高钢管混凝土拱桥吊杆索力测试精度的研究

对于提高钢管混凝土拱桥吊杆索力测试精度的研究

[ 陈歆 贤. 2 】 桥梁工程 索力 的测试 方法研 究f. J 福 】
建 建 筑 ,0 6 5 :6 — 6 2 o ( )12 13
( ) m, 度 约 为 125 N 、 5 刚 2 . m。 k 32试验方法与设备 . 以上式中 : 他+ ; = 1922 11; m+ A -8+6n 5 2 . +. n
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[ 国豪. 3 降 桥梁结构稳定与振动[I M. 北京: 中国
铁 道 出版社 .9 2 19 .
j ):・ J ‘ 2. 为 杆 1 ) ; V— =r 吊 或 0 挑 ; 7, ( f n>1
拉索横 向振 动的第 1阶频 率 ; 为频率 阶数 ; 1 n i n 为拉索线密度 ; 为拉索计算长度; f E为拉索 弹 性模量 ;为拉索截面刚度。 I 2 吊索长度 的修正 钢管混 凝土拱桥 的 吊杆 两端在构 造上设


1 0—

表 1吊杆频率值的对比

+ =。 m
() 1
图 1福 建 永 安 北 塔 大桥 立 面 图
式中 : 吊杆的线密度 ; 为横 向位移 函 m为 x 数; x为纵 向坐标 ; 为时 间; t T为张拉 力 ; l E 为 吊杆的抗弯 刚度 。 该方程为一超越方程 , 故采用 它的简化模式求张拉力 T的解析表达式 。依据 吊索的细长 比、边界条件及拉索截面刚度组合 情况建立 了如下四个计算公式 : 11 .计算模 型 1 当拉索两端固结并考虑 刚度时 ,
钢管 混凝土拱 桥在施工 过程 中索力控 制 是关系到结 构 内力 和成 桥状态 的重要 施工 环 节,因此在施 工过程 中必须借助精 度较高的索 力测定技术来确定 吊索索力 。当前测定索力 的 方法主要有压力表测定千斤顶液压法、压力传 感器直接测定法 、 频率测定法等方法 , 目 经 而 前 济、 方便 、 简单 、 的测试方法是频率测定法 。 快捷 此方法的适用范围广可对张拉后的拉 索进行重 复测试 ,特别适合在桥梁运营过程 中测试拉索 的索力 。 斜拉桥 、 索桥 由于其拉索较长且处 于 悬 张紧低阶振动模态 ,按照传统的计算方法得 到 的索力能够满足工程 的需要。 但对于吊杆拱桥 , 测试时必须考虑索 的边界条件、 弯刚度 、 抗 长细 比对振动频率的影响 。本文试图根据不 同长细 比吊索选择 不同的计算模型并选择合理 的计算 长度来考虑索的边界条件和抗弯刚度对索力测 试精度的影 响。 1 吊杆索力的计算原理与表达式 根据弦 的振动理论 应用动 力学普遍 原理 可以建立均匀线密度的吊杆在无阻尼时的 自由 振动方程为: 。

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。

钢管混凝土系杆拱桥吊杆索力检测

钢管混凝土系杆拱桥吊杆索力检测

总756期第二十二期2021年8月河南科技Journal of Henan Science and Technology钢管混凝土系杆拱桥吊杆索力检测肖文杰程骞(安阳工学院土木与建筑工程学院,河南安阳455000)摘要:通过对某运营中钢管混凝土系杆拱桥进行建模分析,并在恒载情况下对该桥梁吊杆索力进行测试,测试方法选用振动频率法,对该方法的原理及应用进行进一步讨论。

计算出本桥测试索力与成桥索力并进行比对,得出结论,为该桥梁吊杆的维修加固提供依据。

关键词:系杆拱桥;索力;建模分析中图分类号:U446文献标识码:A文章编号:1003-5168(2021)22-0095-03Detection of Suspender Cable Force of a Concrete Filled Steel Tubular TiedArch BridgeXIAO Wenjie CHENG Qian(School of Civil and Architectural Engineering,Anyang Institute of Technology,Anyang Henan455000)Abstract:By modeling and analyzing a concrete-filled steel tubular tied arch in operation,and testing the suspender cable force of the bridge under dead load,the vibration frequency method is selected as the test method,and the prin⁃ciple and application of this method are further discussed.The test cable force of the bridge is calculated and com⁃pared with the completed cable force,and a conclusion is drawn,which provides a basis for the maintenance and rein⁃forcement of the suspender of the bridge.Keywords:bowstring arch bridge;cable force;modeling analysis随着我国公路的大量修建,各式桥梁结构逐年增加,一些新型大跨度桥梁结构工程越来越常见,同时这些桥梁结构的安全性能也得到广泛关注。

系杆拱桥吊杆评价方法应用研究

系杆拱桥吊杆评价方法应用研究
me n t o f t i e d - a r c h b r i d g e , t h e c o r r e c t t e s t o n c a b l e t e n s i o n o f s u s p e n d e r c a n e n s u r e t h e s mo o t h r e p l a c e me n t o f s u s p e n d e r . Gi v e n t h i s , c o mb i n e d w i t h e n g i n e e r i n g p r a c t i c e ,t h e t e s t me t h o d f o r c a b l e t e n s i o n o f s u s p e n d e r b a s e d o n t h e r f e q u e n c y i s d e s c r i b e d , a n d t h e d i s t r i b u t i o n o f c a b l e t e n s i o n i s a n a l y z e d , i n o r d e r t o d e t e r mi n e i t s e v e n n e s s
Abs t r a c t :S us p e n de r i s t h e i mp o r t a n t c o mp o ne n t pa r t a n d t r a ns mi s s i o n e l e me n t o f t i e d—a r c h br i d g e s .On c e
r e l a t i o n s h i p t o t h e q u a l i t y o f t h e p r o j e c t a n d s t uc r t u r a l s a f e t y . Wh a t S m o r e , a s a n i mp o r t a n t p a t r i n t h e r e p l a c e —

下承式钢管混凝土系杆拱桥索力分析及稳定性研究

下承式钢管混凝土系杆拱桥索力分析及稳定性研究

下承式钢管混凝土系杆拱桥索力分析及稳定性研究下承式钢管混凝土系杆拱桥索力分析及稳定性研究摘要:本文针对下承式钢管混凝土系杆拱桥进行了索力分析和稳定性研究。

首先,通过对该桥结构进行了力学分析,得出了系杆拱桥在载荷作用下的受力情况。

然后,利用数值计算方法进行了索力分析,得出了各个索力的大小和方向。

最后,通过稳定性分析,确定了拱桥的稳定性情况,并采取了合适的措施提高拱桥的稳定性。

关键词:下承式钢管混凝土;系杆拱桥;索力分析;稳定性研究1. 引言下承式钢管混凝土系杆拱桥是一种优秀的工程结构,具有承载能力大、抗震性能好等优点。

其中系杆拱桥作为其重要组成部分之一,承担着承载车辆和风荷载的重要作用。

因此,对系杆拱桥的索力分析和稳定性研究具有重要意义。

2. 系杆拱桥的力学分析系杆拱桥是由上、下承重拱肋组成的,上弦杆与下弦杆通过系杆相连接。

在荷载作用下,上弦杆受到压力,下弦杆受到拉力,系杆受到拉力。

为了分析系杆拱桥的受力情况,可以采用力学方法进行分析并绘制受力示意图。

3. 索力分析3.1 数值计算方法采用有限元方法进行计算,建立系杆拱桥的有限元模型,并用计算软件进行计算。

3.2 索力计算通过有限元计算,得出了各个系杆的受力情况。

根据静力平衡条件,可以得出系杆受力的方向和大小。

4. 稳定性分析通过对系杆拱桥的稳定性进行分析,可以确定桥梁的稳定性情况。

在稳定性分析中,需要考虑桥墩的稳定性、拱肋的稳定性等因素。

通过数值计算和理论分析,可以得出拱桥在不同工况下的稳定性系数,并评估桥梁的稳定性。

5. 提高拱桥的稳定性为了提高下承式钢管混凝土系杆拱桥的稳定性,可以采取以下措施:- 加强桥墩的设计和施工,提高桥墩的抗侧力能力;- 调整系杆的设计参数,使其受力更加均匀;- 增加拱肋的截面尺寸和数量,提高拱肋的抵抗能力;- 加强桥面的铺装,提高桥面的抗滑能力。

6. 结论通过对下承式钢管混凝土系杆拱桥的索力分析和稳定性研究,可以得出以下结论:- 系杆拱桥在荷载作用下受到压力、拉力等不同的受力方式;- 数值计算方法可以用于系杆拱桥的索力分析;- 稳定性分析可以用于评估拱桥的稳定性情况并提出提高稳定性的措施。

系杆拱桥的吊杆索力测试研究

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。

大跨度钢管混凝土系杆拱桥动力特性与吊杆索力研究

大跨度钢管混凝土系杆拱桥动力特性与吊杆索力研究

大跨度钢管混凝土系杆拱桥动力特性与吊杆索力研究大跨度钢管混凝土系杆拱桥动力特性与吊杆索力研究摘要:本文通过对大跨度钢管混凝土系杆拱桥的动力特性和吊杆索力进行研究,探讨了拱桥在不同环境条件下的振动响应和结构稳定性,并对吊杆的索力进行了定量分析,为拱桥的设计和施工提供了重要的参考。

一、引言大跨度钢管混凝土系杆拱桥作为一种重要的桥梁结构形式,具有承载能力强、施工周期短等优点,在公路和铁路交通中得到广泛应用。

然而,由于其特殊的结构形式和较大的自由度,其动态响应和结构稳定性问题备受关注。

为了保证拱桥结构的安全性和稳定性,必须对其动力特性和吊杆索力进行系统研究。

二、拱桥动力特性分析1. 拱桥动态响应在外界作用下,拱桥会发生振动,为了准确描述拱桥的振动特性,可以采用振动微分方程对其进行建模。

根据大挠度弯曲理论和伯努利梁理论,可以得到拱桥的自振频率与振型。

通过数值分析方法(如有限元法)可以计算出拱桥的模态参数,进一步得到拱桥在不同外界荷载下的振动响应。

2. 拱桥结构稳定性分析拱桥的结构稳定性是保证其正常运行和使用的重要指标。

在拱桥受到垂直荷载作用时,产生的压弯效应会引起拱腹部位的弯矩增大,为了防止其发生屈曲破坏,需要对结构稳定性进行分析。

通过有限元分析方法,可以计算出拱桥在不同加载条件下的临界荷载和临界弯矩,从而评估结构的稳定性。

三、吊杆索力研究吊杆作为拱桥的重要组成部分之一,起着支承和传力的作用。

正确评估吊杆的索力对于拱桥的设计和施工具有重要意义。

通过应力平衡方程和静力平衡条件,可以得到吊杆索力的计算公式。

在实际工程中,还需要考虑吊杆材料特性、吊杆几何形状等因素,进一步修正吊杆索力的计算结果。

四、结论本文通过对大跨度钢管混凝土系杆拱桥的动力特性和吊杆索力进行研究,得出以下结论:1. 拱桥的动态响应受到外界荷载和结构自身特性的影响,需要通过数值分析方法进行模拟和计算。

2. 拱桥的结构稳定性与其截面形状、材料特性和外界荷载等因素密切相关,需要通过有限元分析方法进行评估。

江苏丹阳运河大桥吊杆索力监测及分析

江苏丹阳运河大桥吊杆索力监测及分析

江苏丹阳运河大桥吊杆索力监测及分析摘要:近年来,不断有系杆拱桥吊杆破损及更换的工程案例出现。

因此,对系杆拱桥吊杆在施工阶段与活载作用下的受力状况进行深入研究有很有必要。

江苏丹阳运河大桥是一座下承式系杆拱桥,其吊杆由拉索与钢护筒两部分组成。

拉索为集束高强钢丝,与钢护筒之间无填充物。

施工中,吊杆拉索安装定位后,吊杆钢护筒与拱肋钢管外壁及系杆骨架焊接为一体。

这样,施工时,张拉拉索时也相应地会对钢护筒产生压应力。

本文对丹阳运河大桥各个施工阶段及成桥状态静载试验时的索力进行了监测,并利用有限元方法对相应阶段进行数值计算,研究了本桥在各个受力阶段吊杆应力变化及吊杆拉索与钢护筒内力分配的关系。

关键词:系杆拱桥;吊杆;钢护筒;索力监测;静载试验MEASUREMENT AND ANALYSIS OF STRESS IN THE SUSPENDER FOR DANYANG CANAL BRIDGE IN JIANGSU PROVINCEXIAO Liang(1.Nanning Survay and Design Institute CO., LTD. of China Railway Siyuan Group, Nanning, Guangxi 530003, China;2.School of Civil Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China)Abstract: In recent years, there are some collapse cases because of the suspender failure in the tied-arch bridge. So it’s quite necessary to do some research concerning the stress change in suspenders during the construction stage as well as serviceability state. Danyang Canal Bridge in Jiangsu province is a tied arch bridge, its suspender consists of two parts, one is the stay cable, and the other is the steel tube which is used for protecting the stay cable. The stay cable is made from bunched steel wires. There isn’t any filling material between the steel tube and the stay cable. In this bridge, the steel tube is not only for protection of the stay cable, but also acts as a part of the suspender, which carries some forces during the construction stage as well as serviceability state. In this paper, the stresses of the stay cable and the steel tube are measured and numerically analysed at different construction stages and under loading test when the bridge construction is finished.Keywords: tied-arch Bridge; suspender; steel protection tube; stress monitor; loading test1前言系杆拱桥是一种无推力的梁拱组合体系桥,将主要承受压力的拱肋和主要承受弯矩的行车道梁组合起来共同承受荷载,充分发挥了梁受弯、拱受压的结构性能和组合作用。

系杆拱桥施工过程吊杆索力分析

系杆拱桥施工过程吊杆索力分析

系杆拱桥施工过程吊杆索力分析系杆拱桥是一种常见的桥梁结构,通过拱形桥墩和系杆连接桥梁上部结构的施工方式,可以有效地分担桥梁荷载,并具有较好的抗震能力。

在系杆拱桥的施工过程中,吊杆是起到连结桥梁上部结构和拱形桥墩的作用,承受着施工期间的荷载。

吊杆的索力分析是十分重要的一项工作,下面将对系杆拱桥施工过程吊杆索力分析进行详细说明。

系杆拱桥的施工过程中,吊杆的索力分析主要包括弦杆的张拉过程和系杆荷载的分析两个方面。

首先,弦杆的张拉过程。

在施工初期,吊杆需要安装,这时需要对吊杆进行张拉,使其达到设计要求的索力。

张拉过程中,需要考虑到吊杆的受力平衡问题,保证吊杆的合理工作状态。

一般情况下,吊杆的张拉力应该能够满足设计荷载要求,并确保吊杆产生的应力不超过允许范围。

可以通过施工中的张拉设备对吊杆进行张拉,并根据实测数据进行调整,调节吊杆的张拉力,以达到设计要求。

其次,系杆荷载的分析。

在施工过程中,桥梁上部结构和拱形桥墩承受着施工荷载,这些荷载会通过系杆传递到吊杆上,对吊杆产生一定的作用力。

系杆荷载的分析主要包括水平荷载和竖向荷载两个方面。

水平荷载是由风荷载引起的,桥梁上部结构对风荷载有一定的抵抗能力,但仍然会对吊杆造成一定的侧向作用力。

竖向荷载是由桥梁自重和施工荷载引起的,这些荷载会通过拱形桥墩传递到系杆上。

对于不同位置的吊杆,其受到的竖向荷载大小和方向也有所不同。

为了保证吊杆的安全性能,需要对吊杆受到的竖向荷载进行分析,并进行合理的结构设计。

在进行吊杆索力分析时,还需要考虑到材料的强度、刚度和变形等因素。

吊杆的索力分析一般通过计算方法进行,可以采用有限元分析或者结构力学分析等方法进行计算。

通过对吊杆的受力分析,可以确定吊杆的尺寸、材料和安装方式等,保证吊杆在施工过程中的安全可靠运行。

总结起来,系杆拱桥施工过程吊杆索力分析是一项重要的工作,对于桥梁的施工安全和质量具有重要的影响。

其主要包括弦杆的张拉过程和系杆荷载的分析两个方面,通过合理的计算和分析,可以为吊杆的安装和施工提供技术支持,确保桥梁的施工顺利进行。

频率法吊杆索力测量计算方法研究_周小烨

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。

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

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。

基于振动频率法对某系杆拱桥的索力测试分析

基于振动频率法对某系杆拱桥的索力测试分析

基于振动频率法对某系杆拱桥的索力测试分析摘要:本文采用振动频率法对某系杆拱桥的索力进行测试,并对其影响因素进行分析,得出相关结论,可为同类桥型的索力测试提供参考。

关键词:振动频率法;系杆拱桥;索力测试;误差分析。

0 引言工程结构中的吊杆并非处于绝对静止状态,而是时刻在发生着环境随机振动。

通过在吊杆上附着高灵敏度的传感器,测定其振动特性,然后根据结构动力学中振动频率与索力之间的关系,求出吊杆的索力,这就是振动频率法的原理。

该方法以其仪器携带安装方便、操作简单快捷、测定结果可靠等优点,在索力测试中得到广泛应用。

该方法测得的索力受索长、刚度等影响较大,需要进行相应修正。

1 振动频率法力学原理振动频率法是根据结构动力学原理,利用索力与索的振动频率间的对应关系,在已知索长、边界条件、质量线密度和抗弯刚度等参数条件下,通过测量索的振动频率,进而计算出索力的一种方法。

吊杆索力测试中,需将吊杆做如下简化假定:假定1:吊杆在面内振动和面外摆振不具有耦合性,可以看成平面问题来研究;假定2:振动引起的挠度远小于吊杆的静载挠度。

基于上述假定,根据张力弦振动理论,当忽略其垂度影响时,吊杆的无阻尼振动平衡方程为:(1)式中:为吊杆的弯曲刚度;x为沿吊杆轴向的坐标;y为吊杆的振幅;T为吊杆的索力;为吊杆单位线密度,t为时间。

对于两端铰接的刚性吊杆,其索力值为:(2)上式中,TEI=为索力抗弯刚度修正值,该值与索的长度L成反比,与阶次n 成正比。

若测得频率为其振动基频f1,则其索力值为:(3)由上式可知,在已知线密度、索长L、基频f1和抗弯刚度EI的情况下,可以计算得出吊杆的索力值T。

2 工程背景某120m钢管砼下承式系杆拱桥,计算跨径为115m,拱轴线采用二次抛物线,矢跨比1/5,矢高23m,为刚性系杆拱。

全桥共设吊杆16根,间距6.0m,单根吊杆采用109φ7mm高强钢丝,标准强度为1670MPa,钢丝束外部采用双层HDPE防护。

先梁后拱式系杆拱桥吊杆张拉及索力控制研究

先梁后拱式系杆拱桥吊杆张拉及索力控制研究

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Ra i l wa y En g i n e e r i n g
文章 编号 : 1 0 0 3 — 1 9 9 5 ( 2 0 1 3 ) 0 8 — 0 0 3 0 — 0 3
先 梁 后 拱 式 系杆 拱桥 吊杆 张拉 及 索 力控 制研 究
蔡 军 田
( 中铁 九 局 集 团 第 七 工 程 有 限公 司 , 辽宁 沈 阳 1 1 0 0 0 0 )
至接 近拱肋 吊杆套管 时 , 锚头 对 准套管 后缓 缓提 升 , 吊
收 稿 日期 : 2 o 1 2 . 1 1 . 1 2 ; 修 回 日期 : 2 0 1 3 . 0 4 . 1 8
杆 伸 出锚 垫板 后上 好 上锚 头锚 固螺 母 , 并 安 装 好 吊杆
防护 罩 , 松 开钢 丝绳 , 拧 下联 结器 。
拱 肋 之 间共设 1 组 一 字形横 撑 、 4道 K撑 , 一 字撑 采 用
2 施 工 工 艺流 程
本桥 采 用先梁 后 拱 的施 工 方法 , 梁部 采 用 满 布 支
架 施工 , 跨越 道路 立交 部分 采用 贝雷 架 , 拱 肋钢 管 在梁
顶 搭设 支架 安装 。施 工 顺 序 为 : 系 梁 支 架地 基 处 理 一
摘要 : 系杆 拱桥 施 工过程 中 , 吊杆 张拉是 先 梁后拱 式 系杆 拱进 行 体 系转 换 的 关键 工序 , 具有 裸 拱 加 载 的
特 点。如 吊杆 采 用分批 对称 张拉 , 并且 一 次张拉 到位 , 不 同的张 拉 顺序 对 拱 肋 受 力的 影 响是 不 一样 的 , 采 用从拱 脚 开始跳 跃式 分批 对称 张拉 , 可使 拱 肋受 力均 匀合理 。在 吊杆 张拉过 程 中, 结构各部 分 的 内力 重 分配现 象较 明 显 , 应 采 用可靠 的测试 方 法对 索力进 行 测定 , 控 制 吊杆 内力 , 确保 结构 受力合 理 。 关键 词 : 系杆拱 桥 吊杆 张拉顺 序 索力测试 频 率 法

系杆拱桥吊杆张拉方案优化试验研究

系杆拱桥吊杆张拉方案优化试验研究

系杆拱桥吊杆张拉方案优化试验研究系杆拱桥外部为静定结构,内部为高次超静定结构[1],吊杆内力的改变对全桥受力状态均有一定影响。

系杆拱桥最常用的是柔性吊杆,其应力-应变曲线呈非线性,在长期荷载作用下会产生应力松弛和应力损失[2]。

因此,系杆拱桥索力优化具有重要的实际意义。

2)提高对身体健康的重视程度,加大对身体形态科学标准、维持良好体型重要意义的宣传。

尤其针对偏胖或超重男生,减肥不是女生的专属,还必须成为男生的健康任务。

在高校很有必要开设健身塑形的课程,成立健身俱乐部或健身社团,有条件的还可举办健身大赛。

朱敏等[3]通过零位移法和能量最小法的优化组合形成最优化的成桥状态,建立了施工期结构状态变量与成桥状态目标之间的关系,从而得到不同施工阶段合理的吊杆张拉力。

任伟新等[4]指出将吊杆理想化为张紧的弦时,忽略了吊杆的垂度和抗弯刚度,在实际应用中会带来不可接受的误差。

因此对弦公式进行了修正,采用能量法和曲线拟合法,建立了分别考虑索垂度和抗弯刚度影响、由基频计算索力的实用公式。

张戎令等[5-6]从吊杆受力分析出发,结合抗弯刚度,在考虑转动惯量、剪切变形的影响和钢绞线及高密度聚乙烯(High Density Polyethylene,HDPE)2 种复合材料耦合振动的情况下,推导出吊杆铰接下索力计算公式。

宋一凡等[7]引用斜拉索的动力计算长度概念得到吊杆的动力计算长度,然后将两端固结支承的拉索振动问题等效成两端铰结支承的拉索振动问题,从而解决了长期以来用振动法测估索力时遇到的有效吊杆长度取值难题。

既有研究成果完善了索体系理论,为实际工程索结构张拉提供了借鉴。

本文以兰新二线新疆乌鲁木齐河特大桥为1 跨128 m 系杆拱桥为背景,建立室内1/16 缩尺模型,研究不同初张拉力时张拉过程中索力变化规律及拆除支架后系梁的应力和线形,可为同类桥梁的吊杆张拉方案提供借鉴和参考。

1 模型试验1.1 模型设计该桥为双线铁路桥,拱轴线为二次抛物线,矢跨比为1/5,系梁为单箱双室,每道拱肋上有17 组吊杆,每组2 根,采用先梁后拱的施工方法。

刚性系杆拱桥吊杆张拉索力施工控制研究

刚性系杆拱桥吊杆张拉索力施工控制研究

刚性系杆拱桥吊杆张拉索力施工控制研究发布时间:2021-06-16T11:21:41.867Z 来源:《建筑科技》2021年4月上作者:闫东旭[导读] 中国由于基础设施建设迅速和建设质量的优秀,被戏称为基建狂魔,。

桥梁建设也一直是基础设施建设中的重要一环。

但是相信不少从事桥梁工作的工作者都会发现,在桥梁的施工过程中,非常容易出现大面积的裂缝。

这些裂缝的出现,不仅会影响到工程的质量。

河南洛阳中铁七局集团第一工程有限公司闫东旭 471000摘要:中国由于基础设施建设迅速和建设质量的优秀,被戏称为基建狂魔,。

桥梁建设也一直是基础设施建设中的重要一环。

但是相信不少从事桥梁工作的工作者都会发现,在桥梁的施工过程中,非常容易出现大面积的裂缝。

这些裂缝的出现,不仅会影响到工程的质量。

如果严重的话,甚至会成为桥梁垮塌的直接因素,造成严重的人员损失和经济损失。

刚性系杆拱桥是一种新式的建桥方式,下面我将就刚性系杆拱桥吊杆张拉索力进行研究和分析。

关键字:刚性系杆拱桥吊杆在刚性系杆拱桥工程施工中,吊杆张拉索力研究有着不可替代的重要作用,其施工质量的高低不仅影响着整个施工工程质量的好坏,而且对人们的生命和财产安全有着重大的影响。

由于吊杆张拉索力设施研究难度较大,必须严格按照工程施工计划进行,确保建筑施工安全,是现化桥梁建设中的一项重要施工技术。

一:刚性系杆拱桥吊杆张施工控制研究 1.1案例概况以某项工程为例,该项目开发规模较大,对于施工技术要求也比较高,本桥为跨延蒲高速公路特大桥。

在0#、1#墩之间采用1-100m 双线简支拱(现浇)斜交58.4°跨越规划延蒲高速公路(路堑段),起讫里程为DK16+653.25~DK16+756.30,位于直线段上。

梁部全长102.7m,梁体采用单箱三室预应力混凝土无悬臂箱形截面,梁高2.8m,梁端加宽至3.0m,桥面板及底板宽均为18.6m。

拱肋立面投影矢高20m,在横桥向内倾8度,呈提篮式样,拱顶出两拱肋中心距11.283m,横断面为哑铃型钢管混凝土等截面,截面高度2.8m,钢管直径为1m。

系杆拱桥吊索索力施工监控测量方法的研究

系杆拱桥吊索索力施工监控测量方法的研究

系杆拱桥吊索索力施工监控测量方法的研究
辛润勤;谢立安
【期刊名称】《山西交通科技》
【年(卷),期】2014(000)002
【摘要】以某系杆拱桥为依托工程,针对吊索索力的诸多影响因素,提出用千斤顶张拉油压表读数测量法与索自振频率振动测量法相结合的方法对系杆拱桥吊索索力进行监控测量,即首先用千斤顶张拉油压表读数测量法对吊索索力进行监控测量,然后用测量的索力对索自振频率振动测量法中的索力系数进行标定,最后再用标定后的索力系数及索自振频率振动测量法对系杆拱桥吊索索力进行监控测量,结果表明,该方法不仅同时拥有千斤顶张拉油压表读数测量法与索自振频率振动测量法的优点,而且测量精度较高,完全可以满足索力监控测量中较高精度的要求与实际工程的需要,可广泛应用于系杆拱桥吊索索力的监控测量.
【总页数】4页(P61-63,69)
【作者】辛润勤;谢立安
【作者单位】山西省交通科学研究院,山西太原 030006;山西省交通科学研究院,山西太原 030006
【正文语种】中文
【中图分类】U448.225
【相关文献】
1.系杆拱桥吊索索力的振动测试方法 [J], 张征文
2.系杆拱桥施工监控过程中系杆应力分析与研究 [J], 严卫华;卢晓峰;张燕
3.下承式系杆拱桥施工监控过程中索力的测试与调整 [J], 张卫锋
4.悬臂拼装圆弧拱桥施工监控扣索索力计算分析 [J], 张进;郑鹏;张力树
5.大跨度下承式钢箱系杆拱桥施工监控技术研究 [J], 杨坳兰;肖本林
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下承式系杆拱桥吊杆索力测试计算模型研究

下承式系杆拱桥吊杆索力测试计算模型研究
l w o ln e n s a i n c l u ai n p e iin a e as n ls dT e r s l fa cu l a l e so a c lt n fr a fs d r e sr t o ac l t r c so r lo a ay e .h e u t o n a t a b e tn i n c l u ai o e o o s c o t d a c r g d c t a ep e iin o d l i e e t b iu l i ec a gn f l n e n s ai . d t e i — r hb i ei i aet t h r cso f e d n h t mo e si df r n vo s w t t h n i go e d r e s t An h s f o y hh s r o mo e h u d b ee t db s d o a l l n e n s t n t e a o a l a c lt n p e ii nT i p p r rp s d a d l o l e s lc e a e n c b ese d r e s a i g t e s n b ec lu a i r cso . h s a e o o e s r o o r o p
随着 现 代交 通 事 业 的 飞速 发 展 , 梁 形 式越 来 桥
式 表 达式 计 算 的结 果误 差 控制 在 2 %以 内 : 2 若 各 ()
越多地朝轻盈 、 高强和大跨度方 向发展 。其 中斜拉
桥 、 索桥 和 中 、 承式 拱桥 以其 良好 的跨 越能 力和 悬 下
优美 的造 型受 到设 计者 的青 睐 。在这 些桥 梁 的施工
Ke d t d a c rd e c b e tn in t s ; e u n y meh d; ac lt n mo e ; ln e n s t y wor s: e ・ r h b g ; a l s t f q e c t o c lu a i d l se d r e s a i i i e o e r o r o

系杆拱桥施工过程吊杆索力分析

系杆拱桥施工过程吊杆索力分析

、 竿 r /

式 ()中 :p 单位 索 的质 量 ;l 的 长度 ;e 1 为 为索 为 第阶 的频 率 ;E 为索的抗 弯 刚度 。 I
后,人们用斜吊杆代替兰格尔梁中的竖吊杆 ,大幅度提
高 系杆拱桥 刚 度 。
进入 八九 十年 代 以来 ,随着经 济 的发展 和桥 梁设 计
下 承式 系杆 拱 。还 出现 了 中承 式 、乃 至 上 承 式 系 杆 拱
系 ,桥 跨 布 置 为2 . 7 + 6 = 3 ,其 中边 跨 为 梁式 6 + 7 2 . 1 ̄ 5 5 结 构 ,主 跨为 钢 管 混凝 土提 篮 拱 ,横 向设置 四 片 拱肋 。 中拱 肋 直 立 ,计 算 矢 高 1. m,计 算 矢 跨 比 14 95 2 / ,中 拱 肋 轴 线 抛 物线 方 程 := 一17)2 拱 肋 内 倾2 ̄ 与 中 y x ( 7( 边 / 】; 0, 拱 肋 形成 提 蓝状 , 拱肋 竖 直面 ( 投影 面 ) 计算 矢 高 边 正 内
桥 梁 安全 施工 。
41 索力 影 响矩 阵 .
本文索 力调整采用 影响矩 阵法 。求解索力影响矩
2 索力计 算 方法
吊杆 是拱 梁组 合体 系桥 重要组 成部 分 。承担 着把 桥
7) 7 ;边拱 肋垂 直面 内计算 矢 高2. m,计 算 矢跨 比 1 08 4 / 3 58拱 肋轴 线 抛物 线 方 程 : 1 6 18 - . 309 .8, 7 y . 47 x 0 12 4 ̄。 = 0 0
1 .5 计 算 矢 跨 比 14 拱 肋 轴 线抛 物 线 方 程 := - 1 92 m, /。 y x (/
桥 。此 外 ,还 有 其 它 形 式 ,诸如 无横 撑 的 、单 片 拱 肋 的 、斜 吊杆 的 、异 型的 等 。
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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 )
3 振动 频率 法测试 吊杆索 力的基 本原 理
3 1 振 动 频 率 法 的 基 本 方 程 .
目前 , 吊杆索 力测 试 的方法 有 油压千 斤顶 法 、 压
力 传感 器法 、 磁通 量法 、 限元 分析 法和 振动频 率 法 有
[ 藕 日期 ] 2 1 —23 收 00 1 -l
振 动频 率 法 是 首先 测 量 索 的 自振 频 率 , 根 据 再
( 1 )
根据 式 ( ) 6 和式 ( ) 推算 出 吊杆 的索 力 和 刚度 。通 7 ,
常, 吊杆 的刚度 对 吊杆 的高 阶振动 影 响要大 些 , 因此

式 ( ) : , 吊杆 的 弯 曲 刚度 ; 1中 E 为 Y为 吊杆 的 振 幅 ; 为沿 吊杆 轴 向的坐 标 ; T为 吊杆 的 索 力 ; p为 吊杆 单
c nsde ain o h u pe d r fe u a i i t n t t o ta n o diin o i rto n t e s s n e x r lrgdi a d he boh c nsr i tc n to s, i whih t e e td r s t a e aife t te l y n c h tse e uls r s tsi d wi h h e i e rng n e s ngn e i e d .
重 和 阻 尼 的影 响 ;
( ): s I it X n— ' f
() 4
边 界条件 为 : I; =0 l: = I: 。 , 。 0, =0 ,
l L=0。 :
根 据 弦振 动 理 论 , 得 吊 杆 索 力 ( ) 可 T 与振 动频
率 ( ) 间 的关 系 : 之
2 吊杆 索 力的 测试 方法
振 动 频率 法 不 需要 预 埋 传感 器 , 它利 用 环境 随
机 振动 或人 工激 振作 为结 构 物 激 振 , 吊杆上 附着 在
高 灵敏 度 的传感 器 , 取 吊杆在 环 境 激 励 下 的振 动 拾
信 号 , 过 滤 波 、 大 、 分 析 , 定 结 构 的振 动 特 经 放 谱 测 性, 然后 根据 吊杆 索 力 与 其 振动 频 率 之 间 的关 系求 出吊杆 的索 力 。因此 , 对于 成桥 索力 测试 , 一般都 采 用 振动频 率 法 -] 23。
fe u c n t e i n fr e,whih t e t - nd c nsr i tc n iins ae c n ie e s q ia e tb t hng d. Th sm eh d gv s r q en y a d istnso o c c h wo e o ta n o d to r o sd r d a e uv l n oh i e i t o ie
第3 3卷 第 4期
2 1 年 8月 01
工 程 抗 震 与 加 固 改 造
Vo . 133. . 4 No Au g.201 1
Ea t q a e Re it n gn e i g a d Rer ft n rh u k ssa tEn ie rn n to it g i
位 长度 的质量 , 即线 密 度 ;为 时 间 。 t 令 :( t ( s ()+ Y ,)= )i o ) n t 振 动 角频 率 ; 为 吊杆振 动 的相位 角 。 () 2
般 采用 吊杆 的低 阶振 动 频 率来 计 算 索 力 , 比如 第
A b t a t The s pe e oc s o id ac rdg sa e af ce r al y t wo— e c nsr i tc n t s b c u e t us nd r sr c : us nd rfr e fte r h b i e r fe td ge ty b he t nd o ta n o dion e a s he s pe e s i ae s o trt a h e o a l -t y d b i g s Th e ifr ntc n tantc n to s ae a l z d,i e. b t i e r h re h n t os fc b e sa e rd e . r e dfe e o sr i o di n r nay e i . oh hng d,boh ca e n t l mp d a d e ia e t i g d. Th t se s pe e o c s n r he hre o ta n c n ii s r o p r d quv lntboh h n e e e td us nd r fr e u de t t e c nsri t o d t on ae c m a e wi t d sg e e n t he e in d on s i h
Ke ywo ds:id a c i e;s s n e ; s p nd rfr e t sig;vb ai g fe u nc t d r te r h brdg u pe d r us e e oc e tn ir tn r q e y meho E- al z q n q n@ q m i: y i g ua q.c r o n

() 2 吊杆 不 受 横 向 力 作 用 , 作 微 幅 横 向 自由 仅
振动 。
4z 下 2 Jf 一2E D 】 n l  ̄
( 5 )
吊杆在 索 力 作 用 下作 微 幅 自由振 动 , 向位 移 横 为 Y ,) 在 吊杆 上 任 取 一 单 元 体 作 为研 究 对 象 , ( t,
1 引 言
等 … 。上 世纪 建成 的 系杆 拱 桥 , 乎 没 有 预埋 压 力 几 传 感器 , 更不 用说 预 埋 电磁传 感 器 , 因此 , 不能 使 用 压 力传 感器 或磁 通 量法 来 测 试 成 桥 的 吊杆 索 力 , 油 压 千斤 顶法 只 能适 用 于桥梁 施 工过 程 中吊杆索 力 的 测 试 , 限元 分析 法 依 赖 于 已测 得 的 结 构频 率 建 立 有
动 的偏 微 分方 程 :
E1 O y '

率和 主振 阶次 按式 ( ) 6 进行 索 力 计 算 。 当重 复测 量
出现 主振频 率 和 阶次 相 同 时 , 采 用人 工 激 振 或 利 可 用频 谱 图 中主振 频率 及 相 邻 频 率 与 阶次 进 行 计 算 ,
+ 警 = p 0
动 的某 阶频率 , 而对应 的 阶数却 不易 确定 , 因此 利用 式 ( ) 须正确 判 断 吊杆 振 动频率 对应 的 阶数 。 5必 设 吊杆 自由振 动 的 k阶 振 动 频 率 为 、 阶振 t I 动频 率 为 , 于是 有 :
T4【 ㈡ =l p 2 一
图 1 吊 杆 单 元 体 受 力 图
结 和 等 效 铰 接 等 3种 约 束 条 件 下 , 实 测 索 力 与 设 计 值 之 间 的差 异 。测 试 结 果 表 明 , 吊杆 两 端 简 化 为 等 效 铰 接 , 合 考 虑 了 其 将 综
吊 杆 抗 弯 刚 度 和 两 端 约 束 条 件 的影 响 , 据 吊 杆振 动 频 率 与 索 力 之 间 的 关 系 , 算 吊杆 索力 精 度 比较 高 , 足 工 程 要 求 。 根 计 满 [ 键词 ] 系杆拱桥 ; 关 吊杆 ; 力 测 试 ; 动 频 率 法 索 振 [ 中图 分 类 号 ] U 4 . 2 5 4 82 [ 献标识码 ] A 文
[ 章 编 号 ] 10 — 1 (0 1 0 -0 60 文 0 28 2 2 1 )40 5 -5 4
系杆 拱 桥 吊杆 索 力测 试 研 究
赵 洋 , 李树 山 , 晓 克 ( 李 华北水利水电 学院, 郑州 401) 河南 5 1 0
[ 摘 要 ] 系 杆 拱 桥 的 吊杆 比较 短 , 吊杆 索 力 受 两 端 约 束 条 件 影 响 比较 大 , 用 振 动 频 率 法 分 析 了 吊 杆 在 两 端 铰 接 、 端 固 采 两
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