懸索橋主纜索力測定研究

馮志強

【摘 要】主纜是吊橋中最重要的承力結構，論文選取黃河上某吊橋作為研究對象，測定主纜鋼絲繩的受力情況，結果顯示該橋主纜承載力滿足要求，對日后養護維修提出建議。

【Abstract】The main cable is the most important bearing structure of suspension bridge. This paper selects a suspension bridge over the Yellow river as the research object， and mensurates the force of the main cable wire rope. The bearing capacity of main cable meet the requirements. Then this paper gives advice on maintenance and repair in the future.

【關鍵詞】懸索橋；主纜；索力；頻率

【Keywords】suspension bridge； main cable； cable force； frequency

【中圖分類號】U446 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）04-0169-02

1 工程概況

論文以黃河上某吊橋為研究對象，主跨為柔性吊橋，設計跨徑為180m，矢高為15m，兩側主纜各由14根7×19Φ45mm鋼絲繩組成，每根計算長度為302.1m。吊橋立面圖如圖1所示。

2 主纜索力測定原理和測點布置

2.1 測定原理

2.2 測點布置

主纜鋼絲繩索力測點布置在南岸上游錨室內。現場采用動測法測試主纜鋼絲繩索力。測試時，將INV9808加速度傳感器分別固定于主纜鋼絲繩上。檢測時，選取北岸上游側和南岸下游側錨室主纜的14根鋼絲繩分別進行索力測試[2]。

3 主纜索力的現場測試

現場采用振動法測試主纜的激振頻率，計算出索力[3]，得出主纜的受力情況。如圖2所示。圖3為主纜鋼絲繩編號示意圖。

利用Midas/civil建立有限元模型如圖4，分析主纜鋼絲繩的受力情況[4][5]。

主纜鋼絲繩索力測試結果如圖5和圖6所示。

從測試結果來看，主纜鋼絲繩在恒載作用下的拉力不均勻。除北岸1#、4#、5#、10#及南岸1#、4#、5#主纜測試值超出理論值外（小于10%），其余主纜索力測試結果小于理論值。

4 結論

根據采集的振動頻率測試主纜鋼絲繩的索力。從測試結果與理論計算對比看，拉力出現分布不均勻的現象，有些測試值比理論值偏大，但總數量不大于10%。可滿足設計荷載汽—10級的承載力使用要求。建議定期對橋梁進行檢測，保證安全使用。

【參考文獻】

【1】隨燦，孫麗娟，王大帥.黃河小浪底水利樞紐水文觀測懸索橋主纜索力測定[J].河南科技，2016（05）：85-87.

【2】徐宏.大跨徑懸索橋梁健康監測研究[D].西安：長安大學，2005.

【3】鄭燦.基于頻率法的索力測試方法及索的損傷研究[D].杭州：浙江大學，2008.

【4】曾熊.青草背特大懸索橋靜力特性監測研究[D].重慶：重慶交通大學，2013.

【5】吳建奇，鄭曉，張婷婷.橋梁檢測中的靜載試驗研究[J].鐵道建筑，2011（02）：42-44.