斜拉索内力测试及影响因素分析
2012-08-18梅逸飞何富强吴惠君陈绍文詹郧武
武汉理工大学学报(交通科学与工程版) 2012年5期
梅逸飞 何富强 吴惠君 陈绍文 詹郧武
(武汉理工大学交通学院1) 武汉 430063) (十堰市公路管理局2) 十堰 442000)(湖北路桥集团有限公司3) 武汉 430044) (中交二公局第五工程有限公司4) 西安 710000)(郧县公路管理局5) 十堰 442500)
斜拉桥作为一种拉索体系,具有比梁式桥更大的跨越能力,是大跨度桥梁较为理想的桥型.作为关键受力部件的斜拉索,其在施工过程中内力不断变化,准确测量出拉索内力,对于指导桥梁施工、保证施工安全均具有重要意义;同时对于结构整体的内力或应力分布、结构变形、使用寿命、结构动态特性等均有影响[1-3].为了能准确地测量出拉索内力,目前常用的测试方法有压力传感器测定法、压力表测定法和频率法.前2种方法一般仅适用于拉索张拉时的内力测定,若需要对运营桥梁 拉索内力的测试,频率法几乎是惟一选择.同时,频率法具有准确快捷、适用方便,并有长期在线监测之优点,因此应用极为广泛[4-6].频率法以弦振动原理为基础,根据拉索振动频率识别出拉索内力.而实际拉索结构并不能完全满足弦的振动条件,因而内力的识别精度受到边界约束、抗弯刚度及垂度等的影响.为此,本文对上述影响因素进行理论分析,并提出了相应的解决办法.
1 拉索内力识别
1.1 拉索横向振动方程
对拉索建立如图1所示的坐标系.由结构动力学知识,拉索横向振动微分方程为

式中:ρ为拉索单位长度的质量;T为拉索内力;EI为拉索抗弯刚度;y(x,t)为拉索在y方向的位移……
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