确定系杆拱桥吊杆索力张拉值的方法
第２６卷第１期 ２０１ ０年３月 交通科学与工程 ＪｏＵＲＮＡＬ ＯＦ ＴＲＡＮＳＰＯＲＴ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ｖ＿ｏ】．２６ Ｎｏ．１ Ｍａｒ． ２０１０
文章编号：１６７４—５９９Ｘ（２０１０）Ｏ１—００４４一Ｏ５
确定系杆拱桥吊杆索力张拉值的方法
叶梅新，许润锋，谢晓慧
（中南大学土木建筑学院，湖南长沙４１００７５）
摘要：提出了一种系杆拱桥吊杆索力张拉值的计算方法，使吊杆经一次张拉后索力就可达到目标值． 分析时分两步计算：根据终张拉前需上调的线形来确定张拉的目标值；然后采用有限元法对整个吊杆终 张拉过程进行模拟，根据给定的张拉顺序和索力目标值经过多次迭代反算其张拉值．按照该张拉值和张 拉顺序一次性张拉完成后，全桥各吊杆索力实测值与目标值相吻合，线形也与设计值接近．该方法和思 路也可以应用于其他拱桥和斜拉桥． 关键词：系杆拱桥；吊杆索力；张拉值；目标值 中图分类号：Ｕ４４８．２２ ５ 文献标识码：Ａ
Ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ ｔｅｎｓｉｏｎ ｆｏｒｃｅｓ
ｉｎ ｈａｎｇｅｒｓ ｏｆ ａ ｔｉｅｄ’ａｒｃｈ ｂｒｉｄｇｅ
ＹＥ Ｍｅｉ—ｘｉｎ，ＸＵ Ｒｕｎ－ｆｅｎｇ，ＸＩＥ Ｘｉａｏ—ｈｕｉ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ ａｎｄ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｅｎｔｒａｌ Ｓｏｕｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１００７５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒ ｔｈｅ ｆｉｎａｌ ｈａｎｇｅｒ ｔｅｎｓｉｏｎ ｏｆ ｔｉｅｄ—ａｒｃｈ ｂｒｉｄｇｅｓ ｗｉｔｈ ｓｔｅｅｌ ｂｏｘ ｇｉｒｄｅｒ．ｉｔ ｉｓ ｕ— ｓｕａｔｌｙ ａｆｔｅｒ ｓｅｖｅｒａｌ ａｄｊ ｕｓｔｍｅｎｔｓ ｔｏ ｍａｋｅ ｔｈｅ ｆｏｒｃｅｓ ｉｎ ｈａｎｇｅｒｓ ｃｏｉｎｃｉｄｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔａｒｇｅｔ．
Ｉｎ ｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｏｓｅ ｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅｓ，ａ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｔｏ ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｔｅｎｓｉｏｎ ｆｏｒｃｅｓ， ａｎｄ ｔｈｅ ｆｏｒｃｅｓ ｉｎ ｈａｎｇｅｒｓ ｃｏｕｌｄ ａｐｐｒｏａｃｈ ｔｈｅ ｔａｒｇｅｔ ｖａｌｕｅ ａｆｔｅｒ ｏｎｃｅ ｔｅｎｓｉｏｎ．ｔｈｅ ｔｅｎｓｉｏｎ
ｆｏｒｃｅｓ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ ｔｗｏ ｓｔｅｐｓ：ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅ ｔａｒｇｅｔ ｆｏｒｃｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｈａｎｇｅｒｓ ｗｅｒｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｉｎ ａｃｃｏｒｄａｎｃｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｕｐｗａｒｄ ａｄｊ ｕｓｔｅｄ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｂｅｆｏｒｅ ｔｈｅ ｆｉｎａｌ ｔｅｎｓｉｏｎ；ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆｉｎａｌ ｔｅｎｓｉｏｎ ｓｉｍｕｌａ—
ｔｅｄ，ｔｈｅ ｔｅｎｓｉｏｎ ｆｏｒｃｅｓ ｗｅｒｅ ａｓｃｅｒｔａｉｎｅｄ ａｆｔｅｒ ｓｅｖｅｒａｌｉｔｅｒａｔｉｖｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｇｉｖｅｎ ｔｅｎｓｉｏｎ
ｏｒｄｅｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ｓｔｅｐ．Ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｈａｎｇｅｒｓ ｗｅｒｅ ｔｅｎｓｉｏｎｅｄ ｏｎｃｅ
ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｔｅｎｓｉｏｎ ｆｏｒｃｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｇｉｖｅｎ ｏｒｄｅｒ，ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｆｏｒｃｅｓ ｉｎ ｈａｎｇｅｒｓ ｏｆ ｔｈｉｓ ｂｒｉｄｇｅ ｃｏｉｎｃｉｄｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔａｒｇｅｔ ａｎｄ ｔｈｅ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ａｐｐｒｏａｃｈｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｄｅ—
ｓｉｇｎ ｖａｌｕｅ．Ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｉｄｅａｓ ｏｆ ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｃａｎ ａｌｓｏ ｂｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｏｔｈｅｒ ａｒｃｈ ｂｒｉｄｇｅｓ ａｎｄ ｃａｂｌｅ—ｓｔａｙｅｄ ｂｒｉｄｇｅｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｉｅｄ—ａｒｃｈ ｂｒｉｄｇｅ；ｔｈｅ ｆｏｒｃｅ ｉｎ ｈａｎｇｅｒ；ｔｅｎｓｉｏｎ ｖａｌｕｅ；ｔａｒｇｅｔ ｖａｌｕｅ
由于钢箱梁系杆拱桥钢箱梁自重比较轻，二
期恒载占的比例较大 ¨，吊杆的张拉要分两次或
者两次以上 。 ．第一次张拉为了保证后期施工过
程中钢箱梁受力合理．第二次张拉为了保证全桥 在运营阶段中的应力和线形也符合设计要求．对
于吊杆索力的第二次张拉值的计算，主要有多次
张拉的影响矩阵法Ⅲ和系杆拱桥的一次性张拉
法 ］．前者可以解决任意应力状态的系杆拱桥吊
收稿日期：２Ｏ１Ｏ—Ｏ３一Ｏ３ 基金项目：铁道部科技研究开发计划重点项目（２００６Ｇ０１Ｏ－－Ａ） 作者简介：叶梅新（１９４６一），女，中南大学教授，博士生导师．
第１期 叶梅新，等：确定系杆拱桥吊杆索力张拉值的方法 ４５
杆张拉的问题，但需要增加很多的工作量，特别是
当施工环境恶劣时，按该方法进行张拉吊杆是很
难实现的．后者能够很好应用于实际，给施工带来
很大的便利．
考虑到在系杆拱桥的一次性张拉技术的模拟
中的一些问题，本研究对该方法做了一些改进优
化，并将其应用于新建甬台温铁路雁荡山特大桥
２×９０ ｍ叠合拱中的吊杆张拉，得到了很好的实践
证明． １ 工程概况
雁荡山特大桥２×９Ｏ ｍ叠合拱跨越甬台温高
速公路，是甬台温铁路的重点工程．主桥采用２×
９０ ｍ连续钢箱梁与钢箱拱组合结构，两孔钢箱主
拱间设置钢箱辅助拱，以加强主桥景观效果，如图
１所示．全桥钢材采用Ｑ３４５．
图１雁荡山特大桥２×９０ ｍ叠合拱立面（单位：ｍｍ）
Ｆｉｇ．１ Ｅｌｅｖａｔｉｏｎ ｏｆ ２×９０ ｍ ｏｖｅｒｌａｙｉｎｇ ｓｔｅｅＩ ｂｏｘ ａｒｃｈ ｂｒｉｄｇｅ（ｕｎｉｔ：ｒａｍ）
主拱采用两榀平行钢箱拱肋，拱脚与钢箱梁
固结，两榀拱肋横向中心距为１１．２ ｍ，主拱肋采用
等高度箱形截面，箱高２．８ ｍ，箱宽１．２ ｍ．拱内：
吊杆位置处，横隔板的过人孔高度为０．９～１．２５
ｍ；非吊杆位置处，过人孔高度为２．１ ｍ，宽度为
０．５ ｍ．主拱结构如图２所示．
ＩＬ＝
（ａ）正面 （ｂ）横截面 （ｃ）钢箱拱内 吊杆横截面
图２主钢箱拱肋结构（单位：ｒａｍ） Ｆｉｇ．２ Ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｒｉｂ（ｕｎｉｔ：ｍｍ）
每孔主桥设ｌ３对吊杆，吊杆采用ＰＥＳ
（ＦＤ）７—１２７型防腐拉索，外套采用复合不锈钢管，
吊杆上端锚于主拱箱内张拉底座，吊杆下端锚于
钢箱梁内固定底座．吊杆的极限抗拉强度ｆｐ， ＝
１ ６７０ ＭＰａ． 该桥吊杆张拉在钢箱拱内，张拉设备超过
２００ ｋｇ，工人带着在钢箱拱里面行动非常困难．该
桥在吊杆的终张拉时，处于仲夏季节，天气炎热，
主钢箱拱内的温度高达４５℃，加上主拱内的空气
极其不流通，这更给施工难上加难．因此，需要提
出一种易于施工的吊杆张拉方法，来减少施工量，
提高工作效率．
２ 吊杆终张拉索力目标值和张拉值
的计算
２．１模拟方法
采用有限元方法对全桥进行模拟，考虑到桥
梁结构以及吊杆张拉的对称性，只对该桥进行平
面分析．其中钢箱梁和钢箱拱用梁单元模拟，柔性
吊杆用只受拉的杆单元模拟．分析时将拱肋和吊
杆的弹性模型设为原来的两倍，吊杆张拉力也设
为原来的两倍，其截面尺寸不变，可保证平面模型
的受力与实桥的相同．
吊杆张拉采用跳张拉法，每跨吊杆分７组张
拉，先张拉３０—３１跨的Ｄ０１ ，０３ ，０５ ，０７，
０２ ’，Ｏ４ ，Ｏ６（． ，沿跨中对称的４根吊杆同时张拉，
再按照此张拉顺序张拉３１—３２跨．不同的张拉顺 ４６ 交通科学与 工程 第２６卷
序，各吊杆索力的张拉值也将不同，模拟时应严格
按照整个吊杆张拉过程顺序进行．吊杆初张拉完成
后的索力值均为２５ ｔ左右，分析时仅针对吊杆终张
拉过程，并分两步进行计算：①吊杆终张拉索力目
标值的计算；②吊杆终张拉索力张拉值的计算．
２．２ 吊杆终张拉索力目标值的计算
在钢箱梁系杆拱桥吊杆终张拉之前，桥面的
二期恒载有时候与设计值不相同，因此需要对吊 杆索力的目标值重新进行计算．采用文献［７ 提出
的影响矩阵法，根据钢箱梁各吊杆位置处的总位
移△ 来确定第二次张拉吊杆索力的目标值．计算
时，采用无吊杆的模型，在位置 处吊杆的两端施
加一对单位荷载，且不考虑其他外荷载的作用，则
可算出吊杆位置ｉ处产生的位移 ．对每一吊杆 位置处给出位移△ ，其关系式［９ 为：
Ｈ Ａｆ一 Ｆ，＋Ａ ； 一１，２，…， ． （１） 一１ 式中： 为各吊杆索力的目标值；Ａ 为外荷载作
用下无吊杆模型钢箱梁各吊杆位置处的位移，外 荷载指初张拉开始至终张拉之前全桥所承受的荷
载（包括一期恒载和二期恒载）．Ａ 包括两个部分：
终张前的位移 和终张拉需要上调的位移 ．则
Ａ 一Ａ？＋△ ． （２）
将式（１）用矩阵的形式表示，为： ［△］一ｉ－￣－１・ＩＦ］＋［△ ］． （３）
．索力目标值向量ＥＦ－Ｉ的表达式为：
［Ｆ］一［ ］ ・（［△］一［△ ］）． （４） 将［胡，［△］和［△ ］代入式（４），解线性方程组，
可得索力［Ｆ］．
雁荡山特大桥２×９０ ｍ叠合拱桥每跨有１３
对吊杆，式（１）中的ｎ等于１３．单位力作用下的刚
度矩阵［阳可以利用式（４）求出，需上调的位移
［△ ］为终张拉前的线形与桥梁竣工后的设计线形
的差值，［△ ］和［ ］可以通过有限元方法来计算，
计算结果如表１所示．将［△？］和［△ ］代人式（３），
得到［△］，然后将［胡，Ｉ／ｘ］和［△ ］代入式（４），最后
求解出Ｅｒ］，即吊杆终张拉的目标值．
表１钢葙梁各吊杆位置处的位移 Ｔａｂｌｅ １ Ｔｈｅ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ａｔ ｔｈｅ ｈａｎｇｅｒ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｅｅｌ ｂｏｘ ｍｍ
表２终张拉过程中全桥吊杆索力计算值 Ｔａｂｌｅ ２ Ｔｈｅ ｆｏｒｃｅｓ ｏｆ ａｌｌ ｈａｎｇｅｒｓ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｆｉｎａｌ ｔｅｎｓｉｏｎ ｋＮ
注：表中粗体为吊杆刚刚张拉完的索力；粗体左边的数据为该吊杆张拉前的索力
系杆拱桥旧吊杆检测分析与评定
系杆拱桥旧吊杆检测分析与评定
文摘：系杆拱桥作为拱桥家族中的一员，具有拱桥结构的一般特点和自身的独特性。根据桥面结构在桥梁上部结构标高中的位置，一般采用中承式或下承式，由拱肋、纵梁、横梁、吊杆等部分组成。吊杆是桥面结构与拱肋之间的传力构件。
关键字：系杆拱桥；吊杆；检测
1.
引言
吊杆是系杆拱桥桥面结构和拱肋之间的传力构件，有三种构造：刚性、半刚性和柔性。刚性吊杆一般采用预应力混凝土矩形截面，早期也采用钢筋混凝土，由于其耐久性等问题，目前已很少使用；半刚性吊杆是采用高强碳素钢丝、精轧螺纹钢筋和高强低松弛钢绞线的钢管混凝土圆型截面。柔性吊杆采用高强钢丝束组成，其外通常采用热挤高密度聚乙烯工艺形成的PE护套作为防护措施，两端用墩头锚具。
桥梁的吊杆的使用寿命与桥梁的安全运营密切相关，根据相关资料的统计，吊杆的寿命一般为3年~16年，很少超过规范规定的索吊杆设计使用年限20年。吊杆的损伤主要是由于环境腐蚀或疲劳所致，基于“破损安全”的原则，鉴于单吊杆体系存在的安全隐患，一根失效可能会殃及全桥，而吊杆拆换又极为不易，且费用高。因此，日常的检测检查、养护对吊杆的安全使用显得尤为重要。
1.
工程概况
河南省安阳市某桥主跨为下承式钢管混凝土系杆拱结构，跨径为138.0m，上跨京广铁路，桥面总宽31.0m。桥梁修建于1993年，机动车道的设计荷载等级为汽车--20级、挂车-100，非机动车道的设计荷载等级为3.5KN/m2，验算荷载为汽车--10级，人行道的设计荷载等级为3.5kN/m2。 主跨两榀拱肋采用钢管混凝土桁架结构，拱肋中心距为16m，每榀拱肋弧长150米，弦长123米，矢跨比1/5，上下弦杆（上下各两根）由4根A720mm×12mm的钢管组成，腹杆及下联杆由A300mm×10mm的钢管组成，上下弦杆之间由钢板联焊共同组成略呈梯形的拱肋断面，上下弦杆钢管内为泵送40号混凝土，上弦杆间平联内由人工灌注40号混凝土。
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
JournalofHenanScienceandTechnology
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）22-0095-03
DetectionofSuspenderCableForceofaConcreteFilledSteelTubularTied
ArchBridge
XIAOWenjieCHENGQian
（SchoolofCivilandArchitecturalEngineering,AnyangInstituteofTechnology，AnyangHenan455000）
Abstract:Bymodelingandanalyzingaconcrete-filledsteeltubulartiedarchinoperation,andtestingthesuspendercableforceofthebridgeunderdeadload,thevibrationfrequencymethodisselectedasthetestmethod,andtheprin⁃cipleandapplicationofthismethodarefurtherdiscussed.Thetestcableforceofthebridgeiscalculatedandcom⁃paredwiththecompletedcableforce,andaconclusionisdrawn,whichprovidesabasisforthemaintenanceandrein⁃forcementofthesuspenderofthebridge.
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。
系杆拱桥吊索索力的振动测试方法
系杆拱桥吊索索力的振动测试方法
张征文
【摘 要】振动法测试系杆拱桥柔性吊索索力是桥梁建设及运营状态最为常用的测试方法.通过结合规范、实测等方法对振动法测试中涉及的关键参数-索的刚度、计算索长、边界条件以及自阵频率的测试等参数进行了综述,为精确确定索力提供参考.
【期刊名称】《浙江交通职业技术学院学报》
【年(卷),期】2011(012)001
【总页数】4页(P1-3,7)
【关键词】系杆拱桥;索力;振动法;参数
【作 者】张征文
【作者单位】浙江交通职业技术学院,杭州311112
【正文语种】中 文
【中图分类】U448.25
0 引 言
柔性吊索由于其重量轻、强度高、可工厂化加工等优点广泛被应用于系杆拱桥、斜拉桥、悬索桥等悬吊结构,在系杆拱桥中,这种柔性吊索通常被称为吊索或吊杆。
对于系杆拱桥柔性吊索的拉力测试方法,目前在工程上常用的有压力表测试法、压力传感器法以及振动法。其中压力表测试法主要应用于桥梁施工过程中对吊索张力的控制,即通过换算出的油压表读数来确定吊索拉力;压力传感器法是利用电测原理,利用布置在吊索锚头 (或工作锚头)前端的传感器通过仪器设备读取吊索拉力,该方法可用于桥梁施工阶段也可应用于桥梁运营阶段,但由于压力传感器相对价格较高等因素,实际在桥梁运营阶段使用的非常少;振动法测试利用吊索振动和拉力之间的关系,通过测试吊索的自振频率、确定吊索的关键参数,建立平衡方程而求得的索力,这种方法因为测试技术成熟、原理明晰、张拉及锚固操作方便等优势被广泛应用于系杆拱桥、斜拉桥、悬索桥等悬吊结构索力的测试。
振动法测索力除需要测试吊索的频率参数外,由于吊索长度、刚度、边界条件等因素的影响导致短索测试结果偏差较大。本文着重对采用 《斜拉桥热挤聚乙烯高强钢丝吊索技术条件》 (GB/T18365-2001)标准的吊索开展了索力测试涉及的关键参数—刚度、计算长度、边界条件等研究探索,利用工程实例对识别后的参数进行验证,表明经识别或修正后的参数应用于索力测试可以满足工程需要。
系杆拱桥计算书
目 录
一、阐明 ........................................................................................ 错误!未定义书签。
1.1 重要技术规范 .............................................................. 错误!未定义书签。
1.2构造简述 ....................................................................... 错误!未定义书签。
1.3 材料参数 ..................................................................... 错误!未定义书签。
1.4 设计荷载 ...................................................................... 错误!未定义书签。
1.5 荷载组合 ..................................................................... 错误!未定义书签。
1.6 计算施工阶段划分 ...................................................... 错误!未定义书签。
1.7 有限元模型阐明 .......................................................... 错误!未定义书签。
二、重要施工过程计算成果 ........................................................ 错误!未定义书签。
2.1 张拉横梁第一批预应力张拉工况 .............................. 错误!未定义书签。
系杆拱桥计算书 2
系杆拱桥计算书
⽬录
⼀、说明 (1)1.1 主要技术规范 (1)
1.2结构简述 (1)
1.3 材料参数 (2)
1.4 设计荷载 (3)
1.5 荷载组合 (4)
1.6 计算施⼯阶段划分 (4)
1.7 有限元模型说明 (5)
⼆、主要施⼯过程计算结果 (5)2.1 张拉横梁第⼀批预应⼒张拉⼯况 (5)
2.2 张拉系梁第⼀批预应⼒⼯况 (6)
2.3拆除现浇⽀架⼯况 (7)
2.4 架设⾏车道板⼯况 (9)
2.5 张拉第⼆批横梁预应⼒束⼯况 (11)
2.6 ⼆期恒载加载⼯况 (13)
三、成桥状态计算结果 (16)3.1 组合⼀计算结果 (16)
3.2 组合⼆计算结果 (17)
3.3 组合三计算结果 (17)
3.4 组合四计算结果 (18)
3.5 组合五计算结果 (19)
四、变形结算结果 (21)
五、全桥稳定性计算结果 (23)
六、运营状态⼀根吊杆断裂状态计算结果 (24)6.1 各荷载组合作⽤下计算结果 (24)
6.2持久状况承载能⼒极限状态验算 (27)
6.3全桥稳定性计算结果 (27)
七、运营状态两根吊杆断裂状态计算结果 (28)7.1 各荷载组合作⽤下计算结果 (28)
7.2持久状况承载能⼒极限状态验算 (31)
7.3全桥稳定性计算结果 (32)
⼋、上构计算结论汇总 (33)8.1施⼯过程主要构件应⼒计算结果 (33)8.2成桥状态计算结果汇总 (33)
8.3断⼀根吊杆状态计算结果汇总 (34)
8.4断两根吊杆状态计算结果汇总 (35)
8.5各状态稳定性结果汇总 (36)
九、主墩墩⾝及承台强度验算 (36)9.1 墩⾝强度验算 (37)
9.2 承台强度验算 (39)
⼀、说明1.1 主要技术规范
《公路桥涵设计通⽤规范》（JTG D60—2004）(以下简称《通⽤规范》)
《公路钢筋混凝⼟及预应⼒混凝⼟桥涵设计规范》（JTG D62—2004）（以下简称《桥涵规范》）
《斜拉索热挤聚⼄稀⾼强钢丝拉索技术条件》 GB/T18365-2001
系杆拱桥吊索索力的振动测试方法 2
浙江交通职业技术学院学报，第１２卷第ｌ期，２０１１年３月
Ｊ ＵＬｕ１ｌａｌ ｏｆ Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ＣｏｍｍｔｍＪｃａｔｉｏｎｓ Ｖｏ１．１２ Ｎｏ．１ Ｍａｔ＂．２０１ｌ
系杆拱桥吊索索力的振动测试方法
张征文
（浙江交通职业技术学院，杭州３１１１１２）
摘 要：振动法测试系杆拱桥柔性吊索索力是桥梁建设及运营状态最为常用的测试
方法。通过结合规范、实测等方法对振动法测试中涉及的关键参数一索的刚度、计
算索长、边界条件以及自阵频率的测试等参数进行了综述，为精确确定索力提供参
考
关键词：系杆拱桥；索力；振动法；参数
中图分类号：Ｕ４４８．２５文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．３：９６９／３ ｉｓｓｎ．１６７１—２３４ｘ．２０１１．Ｏ１．０３１
文章编号：１６７１—２３４Ｘ（２０１１）０１—０００１一Ｏ３
０ 引 言
柔性吊索由于其重量轻、强度高、可工厂化加
工等优点广泛被应用于系杆拱桥、斜拉桥、悬索桥
等悬吊结构，在系杆拱桥中，这种柔性吊索通常被
称为吊索或吊杆。
对于系杆拱桥柔性吊索的拉力测试方法，目前 在工程上常用的有压力表测试法、压力传感器法以
及振动法。其中压力表测试法主要应用于桥梁施工
过程中对吊索张力的控制，即通过换算出的油压表
渎数来确定吊索拉力；压力传感器法是利用电测原
理，利用布置在吊索锚头（或工作锚头）前端的传
感器通过仪器设备读取吊索拉力，该方法可用于桥 梁施工阶段也可应用于桥梁运营阶段，但由于压力
传感器相对价格较高等因素，实际在桥梁运营阶段
使用的非常少；振动法测试利用吊索振动和拉力之
间的关系，通过测试吊索的自振频率、确定吊索的
关键参数，建立平衡方程而求得的索力，这种方法
因为测试技术成熟、原理明晰、张拉及锚固操作方 便等优势被广泛应用于系杆拱桥、斜拉桥、悬索桥
等悬吊结构索力的测试。 振动法测索力除需要测试吊索的频率参数外，
由于吊索长度、刚度、边界条件等因素的影响导致
连续梁拱组合桥吊杆索力测试研究
５８ 桥梁结构 城市道桥与防洪 ２０１０年４月第４期
连续梁拱组合桥吊杆索力测试研究
丁明波 （兰州交通大学土木工程学院，甘肃兰州７３００７０） 摘要：该文对影响频率法测定梁拱组合体系桥梁吊杆索力精度的几个因素进行了分析。合理地确定吊杆拉索的有效计算 长度，根据所测频率基于弦振动理论在考虑抗弯刚度影响下，所得到吊杆索力在一般情况下均具有相当精度，可以满足运营 期间监测吊杆索力的需要。 关键词：梁拱组合桥梁；吊杆；频率法；索力测试 中图分类号：Ｕ４４８．２１＂６ 文献标识码：Ａ文章编号：１００９—７７１６（２０１０）０４—００５８—０３
０ 引言 近年来随着桥梁工程技术、计算手段的不断 完善，新型建筑材料和施工工艺的采用，连续梁拱 组合桥以跨越能力大、刚度大、造型美观的特点， 得到了广泛的应用。 梁通过与拱的组合形成新结构体系——梁拱 组合体系桥梁。在构造上，拱的水平推力与梁的轴 向拉力相互作用，拱与梁截面的总弯矩等效为主 要由拱受压、梁受拉的受力形式，剪力则主要成为 拱压力的竖向分力。它使梁与拱在受力方面的优 点得以充分发挥，呈现出优良、稳定的经济指标与 美观的外形，并且因其结构轻巧、外部无水平推力 而较适用于软弱地基，因而是一种具有很大潜力 的桥梁结构形式。 在梁拱组合体系桥梁施工过程中，正确设计 和测定吊杆内力，确保结构受力合理非常重要。应 根据设计要求对吊杆索力进行张拉和调整，使结 构总体进人最佳工作状态，成桥后，也应对吊杆拉 索进行索力测试，以了解桥梁结构在正常运营下 的受力状况。目前，在工程实践中，测定吊杆索力 普遍采用的方法有油压表读数法、传感器标定法 和频率法。前两种方法一般仅适用于正在张拉的 索的索力测定，当需要对已施工完毕的吊杆拉索 进行索力复测时，频率法几乎是唯一选择。但能否 用斜拉桥索力测试中普遍采用的弦振动公式来测 试梁拱组合式拱桥的吊杆索力，是一个值得探讨 的问题。本文将对此进行讨论和分析。 １ 工程概况 石中高速大桥主桥采用（６０＋９６＋６０）ｍ预应力 混凝土系杆拱连续梁，主梁位于曲线上，按直线设 收稿日期：２００９—１２—２２ 作者简介：丁明波（１９７５一），男，山东日照人，讲师，研究方向 为桥梁试验及抗震研究。 计，采用平分中矢布置。梁体为单箱单室变高度变 截面箱梁结构，梁体按全预应力构件设计，设置 纵、横、竖三向预应力体系。拱轴线采用二次抛物 线，矢跨比１／６，拱肋高２．０ ｍ，采用哑铃形钢管混 凝土截面。 桥型布置图如图１所示。
拱桥吊杆张拉施工工艺
吊杆张拉施工工艺
编 制：
复 核：
中铁十五局集团有限公司大西客专指挥部第一项目部 二0一0年四月
吊杆张拉施工工艺
一、吊杆安装、张拉前的施工准备
材料进场前先按照规范、标准等要求验收出场证明、合格证、外观等检查、相应的质量检测试验等，合格后方可使用。
①、拱上、梁下设置人行通道，便于施工人员行走。
②、在拱上各吊杆锚固处对人行通道进行改造并加固，以满足拱上张拉的需要。
③、将拱、梁索道管口用磨光机磨光，清除索道管内杂物及锚垫板上的焊渣和孔口处毛刺,在锚垫板上放出孔道口十字中心线，保证锚固螺母居中并与锚板能密贴。
④、检查、清除吊杆索锚杯内外螺纹上的环氧树脂和杂物,如发现丝扣有损伤应及时修复。
⑤、检查每一根吊杆索上挂设的出厂合格证的长度，以便在安装吊杆索固定端锚固螺母进行位置调节，用以调整钢管拱上各吊杆索锚固点理论坐标与坐标偏差。
⑥、千斤顶、油泵和油压表均编号、配套标定。
二、吊杆安装
吊杆拉索根据设计计算长度在工厂内制作成成品索，吊车吊装上桥，在吊杆相应的位置放索；利用安装在拱肋上的卷扬机或吊车提升吊杆张拉端进入拱肋预埋套管与吊杆锚固端传入系梁上预埋套管内并用锚固端锚具固定，然后利用设在桥面上的卷扬机牵引拉索张拉端与张拉端锚具固定，按设计要求张拉到位，并进行防腐处理。吊索收紧应对称，张拉分多次进行。
⑴、 桥面上放索
对吊杆索安装的机具设备进行检查保证其运转良好，将成盘吊杆索放开并置于相应位置。采用吊车将成品索吊装上桥，为便于放索，将索架平放并用几个小千斤顶顶起索架，利用卷扬机牵引即可完成放索。放索架设计成圆盘结构，由上下底盘构成，之间设轴承和滚珠。
⑵ 、拉索连接结构
拉索提升牵引采用卷扬机，卷扬机与拉索间采用 “哈肤”式抱箍连接，内垫圆面橡胶，以保证拉索提升过程中不受到破坏。
吊杆的下锚箱在箱梁浇筑时提前预埋，上锚箱在管节安装完毕后施做。在钢管拱钢架支墩拆除前，安装吊杆，在钢管混凝土压注后，按设计给出张拉顺序进行张拉。
最小弯曲能量法确定系杆拱桥成桥索力
最小弯曲能量法确定系杆拱桥成桥索力
曹晨瑞;史进
【摘 要】斜拉桥和系杆拱桥都基于三元构件，所以在结构分析中有一些通用的方法，尤其在成桥索力的确定问题上。基于斜拉桥成桥状态确定的思路和方法，以最小弯曲能量法确定系杆拱桥的成桥索力，并分析确定其合理性，为后续进一步优化及确定施工阶段吊杆索力提供可靠依据。%The cable-strayed bridge and the
tied arch bridge are all based on the triple element , so they share some
general methods in the structural analysis , especially when determining
the completion state of cable force . Based on the thought and method to
determine the completed status of the cable-stayed bridge , this paper
uses the least bending energy method to evaluate the reasonable cable
forces of the tied arch bridge and analyzes the rationality, providing the
infallible data for further optimized suspender force .
【期刊名称】《兰州工业学院学报》
【年(卷),期】2014(000)003
【总页数】4页(P40-43)
【关键词】系杆拱桥;成桥索力;最小弯曲能量法
【作 者】曹晨瑞;史进
【作者单位】兰州交通大学 土木工程学院，甘肃 兰州 730070;兰州交通大学 土木工程学院，甘肃 兰州 730070 【正文语种】中 文