索結(jié)構(gòu)橋梁拉吊索的重要性及其索力檢測

橋梁是整個道路交通運輸網(wǎng)絡(luò)中的重要組成部分，近些年來，隨著我國交通網(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)，是評價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，所以對拉吊索的索力進(jìn)行檢測是斜拉橋、鋼管混凝土拱橋和懸索橋等索結(jié)構(gòu)橋梁建設(shè)和日常運營維護(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

由于拉吊索的受力情況很大程度上取決于對索的張拉過程，所以在施工過程中需對索的拉力進(jìn)行測量來對張拉過程進(jìn)行實時監(jiān)控，以保證施工質(zhì)量。另一方面，拉吊索在工作過程中會發(fā)生松弛或損傷導(dǎo)致應(yīng)力損失，從而對整個索結(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，以確保其處于正常的受力狀態(tài)。

?

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

在橋梁施工監(jiān)控或者成橋荷載試驗中，多采用振動頻率法進(jìn)行橋梁索力檢測，即利用環(huán)境隨機振動法進(jìn)行索力測試。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，采用高精度的拾振傳感器拾取并識別其振動響應(yīng)信號，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)下的對應(yīng)索力。

?

在用橋梁拉吊索索力現(xiàn)場檢測時應(yīng)事先臨時解除索的阻尼裝置，并通過現(xiàn)場試驗確定換算索長，并應(yīng)依據(jù)不少于前五階特征頻率計算索力的平均值。如果僅靠環(huán)境激勵無法滿足檢測需求，可采用人工激振，并選擇合適的采樣頻率，進(jìn)行振動信號采集。

?

采用振動法測試精度受多種因素的影響，諸如儀器、計算模式、邊界條件、索長、外界環(huán)境、斜度以及垂度等。如果在索力測試時對這些因素處理不當(dāng)，則會對測試結(jié)果造成較大的誤差。所以在進(jìn)行檢測和結(jié)果計算時要充分考慮這些因素對數(shù)據(jù)的影響，必要時及時進(jìn)行修正。

?

注意事項

對拉吊索索力檢測能夠為橋梁的正確評估提供科學(xué)依據(jù)，為索結(jié)構(gòu)橋的建設(shè)和運營提供支撐，但需要注意的是，每一種檢測方法也都有其局限性，在選擇檢測方法時應(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。