李江樂 1.河南城建學(xué)院，河南 平頂山 467036;2.西安建筑科技大學(xué)，陜西 西安 710055

1 工程概況

維七路K5+159 大橋為蘭州新區(qū)二號湖范圍內(nèi)的跨湖橋，橋梁全長為120.82。上部結(jié)構(gòu)采用1－25m 裝配式后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁+1－60m 系桿拱+1－25m 簡支箱梁，橋面連續(xù)。橋梁下部結(jié)構(gòu)采用板式橋墩、肋板式橋臺，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。橋梁每幅設(shè)兩個吊桿索面，每個索面采用11 根吊桿，橋梁吊桿采用LZM7－163 型吊桿，吊桿用鋼絲采用PES(FD)低應(yīng)力防腐索體。采用直徑為120cm 鋼管混凝土結(jié)構(gòu)作為拱肋，上、下弦管肋間連接鋼管采用16mm 厚的Q345qE 鋼板卷制而成，焊接采用破口焊。肋間連桿與拱肋鋼管在工廠一起加工安裝。

2 吊桿索力測試目的

吊桿索力的大小不僅直接關(guān)系到吊桿的受力，同時還會影響主梁、拱肋的受力，故在施工階段及全橋合攏后準(zhǔn)確測定吊桿的索力并將其調(diào)整到設(shè)計允許誤差以內(nèi)，對保證施工安全及橋梁的設(shè)計線型是非常重要的。通過對吊桿索力的測量，可為今后的測試積累科學(xué)資料。

3 吊桿索力測試的方法及原理

本橋采用振動頻率法對吊桿索力進行測試。這種方法利用臨時緊固在吊桿上的高靈敏傳感器拾取吊桿在環(huán)境激振下的脈動信號，進行頻譜分析，由功率譜圖上的峰值來判斷吊桿各階頻率，然后再根據(jù)頻率與索力之間的關(guān)系求得索力。測試分析流程見圖3－1。

圖3－1 測試分析流程圖

根據(jù)弦振動理論，在一定條件下吊桿拉力與吊桿的振動頻率存在對應(yīng)關(guān)系，采用振動頻率法測量索力時，若索的兩端為鉸結(jié)，其公式為:

式中:l——吊桿的計算長度;

fn——第n 階固有頻率;

n——振動階次;

T——吊桿索力;

m——吊桿單位長度質(zhì)量;

EI——吊桿彎曲剛度。

吊桿抗彎剛度EI 很小，與吊桿索長的平方相比可以忽略不計，則:

亦有:f1∶f2∶f3……fn=1∶2∶3:……n 即:f2－f1=f3－f2=……=fn－fn－1=f1

反映在頻譜圖上，各階頻率是等間距的，其間距值大小即等于基頻f1。在實際測量過程中，可以充分利用這個特性，來判斷是否為纜索自振的頻譜，凡與纜索振動的頻譜特征一致的頻譜圖，才確認為纜索振動的頻譜圖，否則要分析原因，檢查儀器，重新測量，這樣才能確保測試結(jié)果的正確性?？芍?，在明確了吊桿的材料，長度和振動基頻后就可以確定吊桿的理論索力。

4 索力測試結(jié)果

4.1 調(diào)索前測試結(jié)果

調(diào)索前主橋恒載索力測試結(jié)果如表4－1 所示

表4－1 左福橋恒載索力實測值與設(shè)計值對比表

4.2 調(diào)索后測試結(jié)果

調(diào)索后主橋恒載索力測試結(jié)果如表4－2 所示，索力對比如圖4－1 所示。

表4－2 調(diào)索后左福橋恒載索力實測值與設(shè)計值對比表

圖4－1 調(diào)索后左幅橋人行道側(cè)索力對比圖

5 主要結(jié)論

由恒載索力測試結(jié)果可以得到如下結(jié)論:

(1)調(diào)索前，左幅橋索力最大偏差達36.1%，已遠遠超出《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》(JTG/T J21—2011)+10%的要求。

(2)調(diào)索后，實測索力值接近設(shè)計索力值，左幅橋索力偏差基本滿足規(guī)范要求。

［1］蘭州交達工程檢測有限公司，蘭州新區(qū)緯七路K5+159 大橋吊桿索力測試報告.

［2］章關(guān)永.橋梁結(jié)構(gòu)試驗(第2 版).北京:人民交通出版社，2010(1).

［3］章日凱，王常青.橋梁荷載試驗.交通標(biāo)準(zhǔn)化，2005(12).