索結(jié)構(gòu)橋梁拉吊索的重要性及其索力檢測(cè)

橋梁是整個(gè)道路交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中的重要組成部分，近些年來，隨著我國(guó)交通網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展，以及橋梁施工方法的不斷創(chuàng)新，大跨徑的斜拉橋、懸索橋等索結(jié)構(gòu)橋梁在交通中承擔(dān)著更為重要的作用。而拉吊索作為索結(jié)構(gòu)橋梁的生命線，是其中不可忽視的重要的受力部件。

 

正是由于在索結(jié)構(gòu)橋梁整體受力體系中占據(jù)重要地位，拉吊索索力直接反映索結(jié)構(gòu)橋梁持久狀況下的內(nèi)力狀態(tài)，是評(píng)價(jià)橋梁承載能力的重要指標(biāo)。索力是否處在合理的范圍內(nèi)將直接影響結(jié)構(gòu)的整體受力狀態(tài)和線形的平順程度，所以對(duì)拉吊索的索力進(jìn)行檢測(cè)是斜拉橋、鋼管混凝土拱橋和懸索橋等索結(jié)構(gòu)橋梁建設(shè)和日常運(yùn)營(yíng)維護(hù)的重要內(nèi)容。

 

作為橋面荷載的直接傳力構(gòu)件，拉吊索在活載的作用下，內(nèi)力不斷發(fā)生變化，鋼絲伸長(zhǎng)量也是往復(fù)變化的，而這種往復(fù)變化將破壞防護(hù)系統(tǒng)的整體性，從而導(dǎo)致拉吊索出現(xiàn)問題。

 

 

索力檢測(cè)

由于拉吊索的受力情況很大程度上取決于對(duì)索的張拉過程，所以在施工過程中需對(duì)索的拉力進(jìn)行測(cè)量來對(duì)張拉過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以保證施工質(zhì)量。另一方面，拉吊索在工作過程中會(huì)發(fā)生松弛或損傷導(dǎo)致應(yīng)力損失，從而對(duì)整個(gè)索結(jié)構(gòu)橋梁的安全性能產(chǎn)生不利影響，所以處于工作狀態(tài)下的拉吊索索力也有必要進(jìn)行檢測(cè)，以確保其處于正常的受力狀態(tài)。

 

拉吊索的索力檢測(cè)有壓力測(cè)試法、壓力傳感器測(cè)定法、磁通量測(cè)定法及振動(dòng)頻率法等多種方法，每種方法有各自的特點(diǎn)。進(jìn)行索力檢測(cè)時(shí)，不同的檢測(cè)方法和不同的工程會(huì)存在差異，這是由于不同的檢測(cè)方法所需的計(jì)算參數(shù)不能準(zhǔn)確測(cè)定，不同工程也因其自身特點(diǎn)和各不相同的環(huán)境因素所致。在具體檢測(cè)時(shí)可綜合多方面因素，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。

 

在橋梁施工監(jiān)控或者成橋荷載試驗(yàn)中，多采用振動(dòng)頻率法進(jìn)行橋梁索力檢測(cè)，即利用環(huán)境隨機(jī)振動(dòng)法進(jìn)行索力測(cè)試。橋梁結(jié)構(gòu)中的拉吊索，并不完全處在靜止?fàn)顟B(tài)中，而是隨著環(huán)境變化一直不停地作微幅振動(dòng)，采用高精度的拾振傳感器拾取并識(shí)別其振動(dòng)響應(yīng)信號(hào)，根據(jù)頻域譜圖上的峰值，來判讀拉索的各階頻率，并通過頻率與索力之間的關(guān)系公式，求出拉索在各狀態(tài)下的對(duì)應(yīng)索力。

 

在用橋梁拉吊索索力現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)應(yīng)事先臨時(shí)解除索的阻尼裝置，并通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定換算索長(zhǎng)，并應(yīng)依據(jù)不少于前五階特征頻率計(jì)算索力的平均值。如果僅靠環(huán)境激勵(lì)無法滿足檢測(cè)需求，可采用人工激振，并選擇合適的采樣頻率，進(jìn)行振動(dòng)信號(hào)采集。

 

采用振動(dòng)法測(cè)試精度受多種因素的影響，諸如儀器、計(jì)算模式、邊界條件、索長(zhǎng)、外界環(huán)境、斜度以及垂度等。如果在索力測(cè)試時(shí)對(duì)這些因素處理不當(dāng)，則會(huì)對(duì)測(cè)試結(jié)果造成較大的誤差。所以在進(jìn)行檢測(cè)和結(jié)果計(jì)算時(shí)要充分考慮這些因素對(duì)數(shù)據(jù)的影響，必要時(shí)及時(shí)進(jìn)行修正。

 

注意事項(xiàng)

對(duì)拉吊索索力檢測(cè)能夠?yàn)闃蛄旱恼_評(píng)估提供科學(xué)依據(jù)，為索結(jié)構(gòu)橋的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)提供支撐，但需要注意的是，每一種檢測(cè)方法也都有其局限性，在選擇檢測(cè)方法時(shí)應(yīng)綜合考慮多方面因素，以便得到更加準(zhǔn)確的結(jié)果。

 

 

此外，由于拉吊索在工廠內(nèi)制作完成后還需要經(jīng)過打盤、運(yùn)輸展索、安裝等環(huán)節(jié)，不穩(wěn)定因素很多，過程中一定要對(duì)拉吊索采取必要的保護(hù)措施，防止因出現(xiàn)意外情況影響到拉吊索索力。