專利名稱：Pc鋼絞線斜拉索的索力測試及監(jiān)控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及斜拉橋斜拉索的索力張拉測試方法，具體涉及PC鋼絞線斜拉索的索
力測試及監(jiān)控方法。
背景技術(shù)：
斜拉橋比梁式橋的跨越能力更大，是大跨度橋梁的最主要橋型。斜拉橋的上部結(jié)
構(gòu)主要由索塔、斜拉索和主梁三部分組成，其主要特點是利用索塔引出斜拉索懸吊主梁進(jìn)行跨越，其中，斜拉索是斜拉橋的最主要的受力結(jié)構(gòu)之一，一般采用高強度平行鋼絲拉索和
PC鋼絞線拉索兩種形式。 高強度平行鋼絲拉索一般為工廠制造的成品索，在施工現(xiàn)場整根安裝，并采用大噸位群錨體系進(jìn)行張拉錨固，其安裝和測試較為簡單，但是隨著拉索直徑的增加，其安裝和運輸存在困難。PC鋼絞線斜拉索則較為靈活，由多根經(jīng)過防腐處理的成品鋼絞線組成，需要在施工現(xiàn)場經(jīng)過加工、逐根安裝、逐根張拉并錨固、緊索等諸多工序。 斜拉橋施工過程中需要對斜拉索索力進(jìn)行監(jiān)測，常見的斜拉索索力測試方法主要有壓力表量測法、磁通量測法、壓力傳感器量測法和振動頻率量測法四種。壓力表量測法受壓力油表精度的限制，同時不能反映拉索錨固損失后的實際索力，一般只適用于張拉施工；磁通量測法通過測定索中磁通量的變化來測定拉索索力和溫度，國內(nèi)較少應(yīng)用；壓力傳感器量測法能有效測量施工過程中拉索索力的有效值，適用于高強度平行鋼絲拉索和PC鋼絞線拉索；振動頻率量測法通過測試斜拉索的自振頻率，然后根據(jù)自振頻率和索力的關(guān)系來確定索力，對高強度平行鋼絲拉索和PC鋼絞線拉索均適用。 PC鋼絞線拉索一般采用等張力法進(jìn)行逐根張拉施工，其原理是根據(jù)由后張拉的鋼絞線引起的索塔和主梁之間的相對位移對已張拉完成的鋼絞線拉力的影響對先張拉的鋼絞線張拉力進(jìn)行超張拉修正計算，并以修正后的張拉力作為鋼絞線的張拉控制力，張拉過程中按安裝在第一根鋼絞線上的壓力傳感器的讀數(shù)變化來輔助控制張拉力，從而達(dá)到整束斜拉索張拉完成后各根鋼絞線拉力一致的目的。由于等張力法無法考慮張拉過程中鋼絞線垂度變化、混凝土收縮徐變、張拉過程中體系溫度變化等因素，同時還受索塔、主梁和斜拉索實際剛度與理論值不一致的影響，從而會導(dǎo)致張拉完成后的斜拉索各根鋼絞線索力存在一定程度的不均勻性。與此同時，對于采用平衡懸臂施工方法的斜拉橋，為了方便成橋后可能進(jìn)行的全橋索力調(diào)整， 一般會將PC鋼絞線拉索的"緊索"工序放到成橋之后，從而會對施工過程中PC鋼絞線拉索的索力測試造成影響。根據(jù)現(xiàn)有的測試方法來看，若采用壓力傳感器量測法進(jìn)行索力測試，由于各根鋼絞線索力不均勻?qū)е聼o法找出具有代表性的鋼絞線進(jìn)行測試，則必需對所有鋼絞線進(jìn)行測試，其工作量巨大，成本較高且耗時較多；若采用頻率量測法進(jìn)行測試，由于PC鋼絞線拉索未緊索，則測試所得的拉索自振頻率必定存在誤差。因此，僅通過現(xiàn)有的測試方法對PC鋼絞線拉索斜拉橋施工過程的斜拉索索力進(jìn)行監(jiān)測控制存在困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是解決現(xiàn)有的測試方法對PC鋼絞線拉索斜拉橋施工過程的斜拉索索力進(jìn)行監(jiān)測控制存在困難的問題。 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提供一種PC鋼絞線斜拉索的索力測試方法，包括以下步驟 S10、采用等張力法逐根張拉斜拉索中的每根鋼絞線； S20、根據(jù)鋼絞線錨固前的實際伸長量ALbai和實際錨固張拉力Nai獲得每根鋼絞線的實際有效拉力Nei; S30、用每根鋼絞線的實際張拉順序號i和實際有效拉力Nei進(jìn)行線性回歸分析，并依據(jù)最小二乘法獲得線性回歸方程式； S40、將實際張拉順序號i代入所述線性回歸方程式，獲得每根鋼絞線錨固后的有效張拉力代表值Nri; S50、將最后一根張拉完成的鋼絞線的有效拉力代表值NH乘以該斜拉索所包含的鋼絞線數(shù)量獲得該斜拉索的索力； i為鋼絞線的實際張拉順序號，i = 1、2、3、……、n，n為斜拉索中鋼絞線的數(shù)量。
上述PC鋼絞線斜拉索的索力測試方法中，鋼絞線的實際伸長量AL^通過以下步驟獲得 S101、將鋼絞線張拉到100%張拉控制力時的伸長量AL1QQi與張拉到DX張拉控制力的伸長量AL。i相減，求得(100-0)%張拉控制力下包含垂度影響的鋼絞線公稱伸長量ALm，其中D%= 10% 15% ; S102、通過懸鏈線公式計算得出(100-D) %張拉力狀態(tài)下鋼絞線的無應(yīng)力長度S腿和S。i，并求出其差值A(chǔ)S
100—Di ， S103、用(100-D) %張拉力狀態(tài)下的公稱伸長量AL。i減去所述無應(yīng)力長度的差值A(chǔ)S1Q?！猰得到修正伸長量ALDi，； S104、將修正伸長量ALDi'按比例放大到100%，即為鋼絞線在100%張拉控制力下的實際伸長量A"; S105、將鋼絞線張拉到錨固張拉力時的伸長量ALai與張拉到100%張拉控制力時
的伸長量AL，i相減，再與100^張拉控制力下的實際伸長量ALi相加，即為鋼絞線錨固前
的實際伸長量ALbai。 步驟S101中，D = 10或15。 鋼絞線的實際有效拉力Nd通過以下步驟獲得 S110、通過鋼絞線張拉至錨固張拉力時的千斤頂油壓表讀數(shù)獲得每根鋼絞線的實際錨固張拉力值Nai; Slll、將鋼絞線張拉到錨固張拉力時的伸長量ALai與錨固后的伸長量AL^相減，得到鋼絞線錨固時由于夾片回縮等因素引起的伸長量損失5,; S112、將鋼絞線錨固前的實際伸長量AL^減去伸長量損失Si后，再除以錨固前的實際伸長量AL^，然后與實際錨固張拉力Nai相乘，得到每根鋼絞線錨固后的實際有效張拉力值N6i。 本發(fā)明還提供了一種PC鋼絞線斜拉索施工中的索力監(jiān)控方法，其特征在于，包括以下步驟 B10、以權(quán)利要求1至4項任一項權(quán)利要求所述的PC鋼絞線斜拉索的索力測試方法獲得每根鋼絞線的實際有效拉力值Nei與有效張拉力代表值Nri ; B20、以的差是否超出容許偏差值和(Uj/Nri的比值是否超出容許偏差百分比作為判斷條件，獲得每一根鋼絞線的評估結(jié)果； B30、如果評估結(jié)果表明Nei-Nri的差超出容許偏差值或(^-^)的比值超出容許偏差百分比時，對偏差較大的鋼絞線張拉力進(jìn)行調(diào)整，使Ki-Nri的差落入容許偏差值范
圍和(N^Nri)/Nri的比值落入容許偏差百分比范圍；否則，不調(diào)整鋼絞線張拉力。 上述PC鋼絞線斜拉索施工中的索力監(jiān)控方法中，以最后一根張拉完成的鋼絞線的有效拉力代表值Nm作為整根斜拉索施工完成后任意一根鋼絞線的拉力代表值，以該代表值乘以該斜拉索包含的鋼絞線數(shù)量n作為整根斜拉索的索力代表值Tr，監(jiān)控調(diào)整整根斜拉索。 整根斜拉索的索力調(diào)整仍按單根鋼絞線進(jìn)行，每根鋼絞線需調(diào)整的拉力數(shù)值可采
用如下公式進(jìn)行計算 ANi = (Tt-Tr)/n+(Nri_Nei) 每根鋼絞線所需調(diào)整的伸長量A = (ANiXS)/(EXA) 式中ANi為鋼絞線需調(diào)整的拉力數(shù)值，S為鋼絞線的長度，E為鋼絞線的彈性模
量，A為鋼絞線截面面積。 本發(fā)明具有如下的優(yōu)點 1、在合理運用線性回歸分析方法的基礎(chǔ)上建立對PC鋼絞線斜拉索張拉狀態(tài)評定的方法，有效解決了僅通過現(xiàn)有的測試方法無法對PC鋼絞線斜拉索張拉完成后的索力狀態(tài)進(jìn)行系統(tǒng)評定的問題。 2、針對采用線性回歸分析方法進(jìn)行索力評定的斜拉索在斜拉橋后續(xù)施工過程中的索力測試問題提出了完整的解決方法。 3、尤其對于在成橋后才完成"緊索"工序的斜拉索在斜拉橋施工過程中的索力測
試問題提出了 一種有效的解決辦法。
4、針對性強、經(jīng)濟(jì)合理，便于施工。


圖1是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)布置形式。 圖2是本發(fā)明實施例的斜拉索截面形式。 圖3是PC鋼絞線斜拉索索力測試流程圖。 圖4是鋼絞線張拉數(shù)據(jù)圖表。 圖5是鋼絞線錨固伸長量損失計算圖表。 圖6是鋼絞線錨固前、后的有效張拉力及其代表值。 圖7是鋼絞線對應(yīng)的有效張拉力與代表值的偏差值和偏差百分比； 圖中標(biāo)號及其對應(yīng)名稱如下l-主梁；2-索塔；3-PC鋼絞線斜拉索；4-PC鋼絞線；
5a-張拉到10%或15%張拉控制力的伸長量AL15 ;5b_鋼絞線張拉到100%張拉控制力時的伸長量AL，；5c-90X或85X張拉控制力下包含垂度影響的鋼絞線公稱伸長量A L85 ;5d-鋼絞線在100%張拉控制力下的實際伸長量AL;5e-鋼絞線張拉到錨固張拉力時的伸長量ALa;5f-鋼絞線錨固后的伸長量Al^;5g-錨固時由夾片回縮等因素引起的伸長量損失S ;6a-鋼絞線的實際錨固張拉力值Nai;6b-鋼絞線錨固后的實際有效張拉力值Nei;6c-鋼絞線錨固后的有效張拉力代表值Nri ;6ch鋼絞線對應(yīng)的有效張拉力與代表值的偏差值；6e_鋼絞線對應(yīng)的有效張拉力與代表值的偏差百分比。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明，該實施例是一座多跨連續(xù)箱梁矮塔斜拉橋，如圖1和圖2所示，主梁1和索塔2均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，每個索塔2上布置有6對PC鋼絞線斜拉索3，每對斜拉索各由91根小15. 24的高強度低松弛鋼絞線4組成，鋼絞線斜拉索3的兩端分別錨固在主梁1和索塔2的主梁上，在索塔2的塔頂處設(shè)置有轉(zhuǎn)向裝置，鋼絞線4的"緊索"工序在成橋之后進(jìn)行，采用等張力法張拉，張拉施工在兩端同時進(jìn)行。 本發(fā)明提供的PC鋼絞線斜拉索的索力測試方法包括以下步驟，如圖3所示
S10、采用等張力法逐根張拉當(dāng)前斜拉索3中的每根鋼絞線4 ;
S20、根據(jù)張拉后鋼絞線錨固前的實際伸長量A Lba和實際錨固張拉力Na獲得每根鋼絞線的實際有效拉力Ne; S30、用鋼絞線的實際張拉順序號和實際有效拉力Ne進(jìn)行線性回歸分析，并依據(jù)最小二乘法獲得鋼絞線的線性回歸方程式； S40、將實際張拉順序號代入所述線性回歸方程式，獲得每根鋼絞線錨固后的有效張拉力代表值N" S50、將最后一根張拉完成的鋼絞線的有效拉力代表值Nr乘以該斜拉索所包含的鋼絞線數(shù)量獲得該斜拉索的索力。 上述方法中，每根鋼絞線的實際伸長量ALi通過以下步驟獲得，i為鋼絞線的實際張拉順序號，i = 1、2、3、……、n，n為斜拉索中鋼絞線的數(shù)量，下面以其中一根鋼絞線為例加以說明，其余鋼絞線與此類同 S101、將鋼絞線張拉到100%張拉控制力時的伸長量AL1Q。與張拉到10%或15%張拉控制力的伸長量Ak?；蜊?^15相減，得到90%或85%張拉控制力下包含垂度影響的鋼絞線公稱伸長量AL90，P AL85，
艮卩<formula>formula see original document page 7</formula> S102、通過懸鏈線的無應(yīng)力索長計算公式，分別計算得出的100%張拉控制力狀態(tài)下和10%或15%張拉控制力狀態(tài)下鋼絞線的無應(yīng)力長度S1Q。和S^或S^，并求出其差值<formula>formula see original document page 7</formula>
AS為懸鏈線的索長變化值，其公式為<formula>formula see original document page 8</formula>
S和A S中的參數(shù)詳見《懸索線形計算方法探討》(2006鋼橋科技論壇全國學(xué)術(shù)會
議論文集，2006年)。
A S1(l?！?(| = S，-S!o ; AS100—15 = S100_S15。 S103、利用兩種狀態(tài)下無應(yīng)力長度的差值A(chǔ)S1Q。—10或AS1Q?！?5對90%或85%張拉控制力的公稱伸長量△ L9?；駻 L85進(jìn)行修正得到A L9。，或A L85'，
艮卩 AL90， = A L90_ A S100—15 ;
AL85， = AL85_AS100—15。 S104、將修正后的的伸長量AL90，或AL85，按比例放大到100%，即為鋼絞線在100%張拉控制力下的實際伸長量AL，
艮卩 AL = AL90， X 100/90或，
AL = AL85， X 100/85。 S105、將鋼絞線張拉到錨固張拉力時的伸長量Ak與張拉到100%張拉控制力時的伸長量AL，相減，再與100%張拉控制力下的實際伸長量AL相加，即為鋼絞線錨固前的實際伸長量ALba，
即 A Lba = A La_ A L100+ A L 。 上述步驟中僅以90%或85%張拉控制力作為示例性說明，但是，本方法并不限于上述兩種情況，可以選擇90% 85%之間的任何值。 張拉控制力是鋼絞線張拉的理論張拉力，即目標(biāo)值，錨固張拉力是鋼絞線錨固前的實際張拉力。 圖4為鋼絞線張拉數(shù)據(jù)圖表，該表記錄的是鋼絞線4張拉到15%張拉控制力的伸長量Ak和張拉到100%張拉控制力時的伸長量AL，，分別用5a和5b表示。將A L1Q。與八1^15相減，可求得85%張拉控制力下包含垂度影響的鋼絞線公稱伸長量Al^，圖中用5c表示；再通過懸鏈線公式分別計算得出的該鋼絞線在100%和85%張拉控制力下的無應(yīng)力長度S1Q。和S15，并計算得出其差值A(chǔ) S1Q。—15 ;然后利用兩種狀態(tài)下無應(yīng)力長度的差值對△L85(即5c)進(jìn)行修正得到A1V;最后將ALs/按比例放大到100%，即為鋼絞線在100%張拉控制力下的實際伸長量AL，圖中用5d表示。
單根鋼絞線的實際有效拉力&通過以下步驟獲得 S110、通過鋼絞線張拉至錨固張拉力時的千斤頂油壓表讀數(shù)獲得每根鋼絞線的實際錨固張拉力值Nai(i為鋼絞線的實際張拉順序號，i = 1、2、3、……、n，n為斜拉索中鋼絞線的數(shù)量)。通過千斤頂張拉鋼絞線時，油壓表的讀數(shù)與施加在鋼絞線上的張拉力存在一定的關(guān)系，這個關(guān)系可以通過試驗很容易地得出，因此可以通過實驗得到油壓表讀數(shù)與鋼絞線上的張拉力之間的標(biāo)定公式，通過該標(biāo)定公式可得到每根鋼絞線的實際錨固張拉力值Nai。下面以其中一根鋼絞線為例加以說明，其余鋼絞線與此類同。 Slll、將鋼絞線張拉到錨固張拉力時的伸長量ALa與錨固后的伸長量ALJ目減，得到鋼絞線錨固時由于夾片回縮等因素引起的伸長量損失S ，
艮卩 S = ALa—ALaa S112、將鋼絞線錨固前的實際伸長量ALba減去伸長量損失S后，再除以錨固前的實際伸長量ALba，然后與實際錨固張拉力Nai相乘，得到鋼絞線錨固后的實際有效張拉力值Ne， 艮卩 Ne = NaX(ALba_S)/ALba
步驟S30的詳細(xì)說明如下 以每根鋼絞線的實際張拉順序號i為X坐標(biāo)，以錨固后的實際有效拉力&為Y坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸分析，按最小二乘法原理進(jìn)行線性擬合，得到以X為自變量、Y為因變量的一次項式，即線性回歸方程式。
Y = aXX+b 其中，a、 b均為常數(shù)，并由線性擬合得出。 將各根鋼絞線的張拉順序號i作為X變量分別代入推導(dǎo)出的一次項式，得到每根鋼絞線錨固后的有效張拉力代表值N^ 圖5是鋼絞線錨固伸長量損失計算圖表，圖中，5e表示Al^，5f表示Al^，5g表示 圖6是鋼絞線錨固前、后的有效張拉力及其代表值，圖中6a表示鋼絞線的實際錨固張拉力值N^6b表示鋼絞線錨固后的實際有效張拉力值N^6c表示鋼絞線錨固后的有效張拉力代表值Nri。 利用上述方法獲得有效張拉力代表值后，即可以對斜拉橋施工過程中斜拉索索力進(jìn)行有效監(jiān)測。( — )、斜拉索索力狀態(tài)評估。
(1)將各根鋼絞線的實際有效拉力值Nei和經(jīng)線性回歸推導(dǎo)出的有效拉力代表值
Nh進(jìn)行對比，即可對單根鋼絞線的張拉狀態(tài)進(jìn)行評定。 偏差值Nei_NH《容許偏差值
偏差百分比(Nei_NH)/NH《容許偏差百分比
若偏差滿足要求，說明鋼絞線拉力均勻性較好；若偏差不滿足要求，說明鋼絞線拉力均勻性較差，應(yīng)根據(jù)偏差值對偏差較大的鋼絞線拉力進(jìn)行調(diào)整。
(2)將最后一根張拉完成的鋼絞線的有效拉力代表值Nm作為整根斜拉索施工完
成后任意一根鋼絞線的拉力代表值，因此整根斜拉索的索力代表值L應(yīng)等于最后一根斜拉
索的有效拉力代表值Nm乘以該斜拉索包含的鋼絞線數(shù)量n。最后將整根斜拉索的索力代
表值I與理論值Tt進(jìn)行對比，即可對整根斜拉索的索力狀態(tài)進(jìn)行評定。 偏差值T「Tt《容許偏差值
偏差百分比(Tr_Tt)/Tt《容許偏差百分比
若偏差滿足要求，說明斜拉索索力可滿足設(shè)計及規(guī)范要求；若偏差不滿足要求，說明斜拉索索力偏差太大，應(yīng)對斜拉索索力進(jìn)行調(diào)整。索力調(diào)整仍按單根鋼絞線進(jìn)行，則索力 調(diào)整前，各根鋼絞線需調(diào)整的拉力數(shù)值可采用如下公式進(jìn)行計算
ANi = (Tt-Tr)/n+(Nri_Nei) 考慮到逐根張拉鋼絞線會對其他鋼絞線拉力造成影B向，因此可按照各根鋼絞線所 需調(diào)整的伸長量A進(jìn)行控制。在懸鏈線垂度較小的情況下，垂度對懸鏈線弧長的影響可忽 略，因此對鋼絞線拉力進(jìn)行少量調(diào)整時，鋼絞線伸長量A受垂度的影響也可忽略。
艮卩 A = ( ANiXS)/(EXA) 式中ANi為鋼絞線需調(diào)整的拉力數(shù)值，S為鋼絞線的長度，E為鋼絞線的彈性模 量，A為鋼絞線截面面積。 ( 二 ) 、PC鋼絞線斜拉索施工過程中索力監(jiān)測控制。
1、采用壓力傳感器量測法進(jìn)行索力測試的方法。 (1)在整根斜拉索按等張力法張拉完成之后，對已安裝在鋼絞線上的壓力傳感器 的讀數(shù)進(jìn)行記錄，將其作為拉力初始值N。。 (2)在斜拉索張拉完成后的任一工況對安裝有壓力傳感器的鋼絞線進(jìn)行測試，將 儀器測試所得的該工況下該鋼絞線的拉力值Nj與張拉完成時的拉力初始值N。進(jìn)行對比，即 可求得單根鋼絞線的拉力變化值A(chǔ)N。將單根鋼絞線的拉力變化值A(chǔ)N乘以該斜拉索包含 的鋼絞線數(shù)量n即可得到該斜拉索的索力變化值A(chǔ)T。 (3)將測試所得的索力變化值A(chǔ)T與斜拉索張拉完成時的索力代表值Tr相加即為
斜拉索在該工況的實際索力Trj，再與理論值Ttj進(jìn)行對比。 2、采用振動頻率量測法進(jìn)行索力測試的方法一 (1)對張拉完成后的整根斜拉索進(jìn)行測試，記錄其自振頻率F。作為初始值。
(2)根據(jù)斜拉索索力與自振頻率之間的近似關(guān)系，T = KF2 (其中，T為索力，K為比 例常數(shù)，F(xiàn)為拉索的一階自振頻率或稱基頻)，將斜拉索張拉完成后的索力代表值i;和自振 頻率初始值F。代入后可求得比例常數(shù)K。值。 (3)在斜拉索張拉完成后的任一工況對斜拉索進(jìn)行測試，將儀器測試所得的自振 頻率Fj與比例常數(shù)K。值代入關(guān)系公式，T = KF2，即可求得該工況下的斜拉索公稱索力Trj。 然后將I與理論值Ttj進(jìn)行對比。 3、采用振動頻率量測法進(jìn)行索力測試的方法二 (1)對張拉完成后的整根斜拉索進(jìn)行測試，記錄其自振頻率F。作為初始值。 (2)在斜拉索張拉完成后的任一工況該斜拉索進(jìn)行測試，將儀器測試所得的自振
頻率Fj進(jìn)行記錄。 (3)確定索力變化值 根據(jù)考慮拉索剛度的簡支弦張力公式 T = 4mL2 Fk7k2_EI k2 Ji 2/L2 式中T為索力，m為斜拉索的線質(zhì)量，L為計算長度，F(xiàn)k為第k階頻率，k為頻率階 數(shù)，EI為拉索抗彎剛度。 若采用同為第k階的頻率，則可得到消除拉索剛度影響的索力變化值為
AT,. = 4mL2 F^/kMmL2 F0k2/k2 = 4mL2/k2 (F^-Fok2)
式中Fjk為任意工況測試所得的第k階頻率，F(xiàn)。k為整根斜拉索張拉完成后測試所 得的第k階頻率。 (4)將計算所得的索力變化值A(chǔ)Tj與斜拉索張拉完成時的索力代表值Tr相加即 為斜拉索在該工況的實際索力Trj，再與理論值Ttj進(jìn)行對比。 圖7是鋼絞線對應(yīng)的有效張拉力與代表值的偏差值和偏差百分比。將各根鋼絞線 的實際有效拉力值1613和經(jīng)線性回歸推導(dǎo)出的有效拉力代表值16(3相減即可得到偏差值 6d;將偏差值6d與有效拉力代表值Nri6c相比即可得到偏差百分比6e。通過將偏差值6d和 偏差百分比6e與相關(guān)規(guī)范的容許偏差進(jìn)行對比，即可對單根鋼絞線的張拉狀態(tài)進(jìn)行評定。
若單根鋼絞線的張拉狀態(tài)滿足要求，則將最后一根斜拉索的有效拉力代表值Nm 乘以該斜拉索包含的鋼絞線數(shù)量n，即可得到整根斜拉索的索力代表值Tr，最后對整根斜拉 索的索力代表值I和理論值Tt進(jìn)行偏差值和偏差百分比分析，并與相關(guān)規(guī)范的容許偏差進(jìn) 行對比，即可對整根斜拉索的索力狀態(tài)進(jìn)行評定。 若出現(xiàn)整根斜拉索索力偏差超限的情況，可將(Tt-T》/n與偏差值6d作為各根鋼
絞線拉力調(diào)整的依據(jù)，換算出各根鋼絞線所需調(diào)整的伸長量，以此來指導(dǎo)調(diào)索施工。 斜拉索張拉完成并經(jīng)測試滿足設(shè)計和規(guī)范要求后，可進(jìn)行后續(xù)工序施工，施工過
程中可采用壓力傳感器量測法、振動頻率量測法等輔助手段對施工過程中的斜拉索索力進(jìn)
行跟蹤測試，以達(dá)到在斜拉橋施工全過程對斜拉索索力進(jìn)行監(jiān)控的目的。 本發(fā)明通過以上措施的采用，有效解決了PC鋼絞線斜拉索張拉工作中對索力進(jìn)
行系統(tǒng)評定的問題，并為斜拉橋后續(xù)施工過程中的索力測試問題提出了完整的解決方法。 本發(fā)明不局限于上述最佳實施方式，任何人應(yīng)該得知在本發(fā)明的啟示下作出的結(jié)
構(gòu)變化，凡是與本發(fā)明具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
PC鋼絞線斜拉索的索力測試方法，其特征在于包括以下步驟S10、采用等張力法逐根張拉斜拉索中的每根鋼絞線；S20、根據(jù)鋼絞線錨固前的實際伸長量ΔLbai和實際錨固張拉力Nai獲得每根鋼絞線的實際有效拉力Nei；S30、用每根鋼絞線的實際張拉順序號i和實際有效拉力Nei進(jìn)行線性回歸分析，并依據(jù)最小二乘法獲得線性回歸方程式；S40、將實際張拉順序號i代入所述線性回歸方程式，獲得每根鋼絞線錨固后的有效張拉力代表值Nri；S50、將最后一根張拉完成的鋼絞線的有效拉力代表值Nri乘以該斜拉索所包含的鋼絞線數(shù)量獲得該斜拉索的索力；i為鋼絞線的實際張拉順序號，i＝1、2、3、……、n，n為斜拉索中鋼絞線的數(shù)量。
2. 如權(quán)利要求1所述的PC鋼絞線斜拉索的索力測試方法，其特征在于，鋼絞線的實際 伸長量ALbai通過以下步驟獲得5101、 將鋼絞線張拉到100X張拉控制力時的伸長量AL，i與張拉到DX張拉控制力的 伸長量AL。i相減，求得(100-0)%張拉控制力下包含垂度影響的鋼絞線公稱伸長量AL^， 其中D%= 10% 15% ;5102、 通過懸鏈線公式計算得出(IOO-D) %張拉力狀態(tài)下鋼絞線的無應(yīng)力長度S1TOi和 S。i，并求出其差值A(chǔ)S100—Di ，5103、 用(100-D) %張拉力狀態(tài)下的公稱伸長量AL。i減去所述無應(yīng)力長度的差值 AS1Q?！狹得到修正伸長量ALDi，；5104、 將修正伸長量ALDi'按比例放大到100%，即為鋼絞線在100%張拉控制力下的 實際伸長量A";5105、 將鋼絞線張拉到錨固張拉力時的伸長量ALai與張拉到100%張拉控制力時的伸 長量AL，i相減，再與100X張拉控制力下的實際伸長量ALi相加，即為鋼絞線錨固前的實 際伸長量ALbai。
3. 如權(quán)利要求2所述的PC鋼絞線斜拉索的索力測試方法，其特征在于，步驟S101中， D = 10或15。
4. 如權(quán)利要求3所述的PC鋼絞線斜拉索的索力測試方法，其特征在于，鋼絞線的實際 有效拉力Nd通過以下步驟獲得5110、 通過鋼絞線張拉至錨固張拉力時的千斤頂油壓表讀數(shù)獲得每根鋼絞線的實際錨 固張拉力值Nai;5111、 將鋼絞線張拉到錨固張拉力時的伸長量ALai與錨固后的伸長量AL^相減，得 到鋼絞線錨固時由于夾片回縮等因素引起的伸長量損失Si ;5112、 將鋼絞線錨固前的實際伸長量AL^減去伸長量損失Si后，再除以錨固前的實 際伸長量AL^，然后與實際錨固張拉力Nai相乘，得到每根鋼絞線錨固后的實際有效張拉 力值Nd。
5. PC鋼絞線斜拉索施工中的索力監(jiān)控方法，其特征在于，包括以下步驟BIO、以權(quán)利要求1至4項任一項權(quán)利要求所述的PC鋼絞線斜拉索的索力測試方法獲 得每根鋼絞線的實際有效拉力值Nei與有效張拉力代表值Nri ;B20、以N^Nri的差是否超出容許偏差值和(Uj/Nri的比值是否超出容許偏差百分比作為判斷條件，獲得每一根鋼絞線的評估結(jié)果；B30、如果評估結(jié)果表明N^-Nri的差超出容許偏差值或(Nd-Nri)/Nri的比值超出容許偏差百分比時，對偏差較大的鋼絞線張拉力進(jìn)行調(diào)整，使Uri的差落入容許偏差值范圍和 (Nei-Nj/Nri的比值落入容許偏差百分比范圍；否則，不調(diào)整鋼絞線張拉力。
6. 如權(quán)利要求5所述的PC鋼絞線斜拉索施工中的索力監(jiān)控方法，其特征在于，以最后 一根張拉完成的鋼絞線的有效拉力代表值Nm作為整根斜拉索施工完成后任意一根鋼絞線 的拉力代表值，以該代表值乘以該斜拉索包含的鋼絞線數(shù)量n作為整根斜拉索的索力代表值Tr，監(jiān)控調(diào)整整根斜拉索。
7. 如權(quán)利要求6所述的PC鋼絞線斜拉索施工中的索力監(jiān)控方法，其特征在于，整根斜拉索的索力調(diào)整仍按單根鋼絞線進(jìn)行，每根鋼絞線需調(diào)整的拉力數(shù)值可采用如下公式進(jìn)行計算<formula>formula see original document page 3</formula>每根鋼絞線所需調(diào)整的伸長量A = (ANiXS)/(EXA)式中ANi為鋼絞線需調(diào)整的拉力數(shù)值，S為鋼絞線的長度，E為鋼絞線的彈性模量，A 為鋼絞線截面面積。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種PC鋼絞線斜拉索的索力測試方法，對采用等張力法逐根張拉的鋼絞線進(jìn)行測試；根據(jù)鋼絞線錨固前的實際伸長量和實際錨固張拉力獲得每根鋼絞線的實際有效拉力；用鋼絞線的實際張拉順序號和實際有效拉力獲得鋼絞線的線性回歸方程式；獲得每根鋼絞線錨固后的有效張拉力代表值；將最后一根張拉完成的鋼絞線的有效拉力代表值乘以鋼絞線數(shù)量獲得該斜拉索的索力。本發(fā)明還提供了基于上述方法進(jìn)行測試的PC鋼絞線斜拉索在施工過程中的索力監(jiān)控方法。本發(fā)明在合理運用線性回歸分析方法的基礎(chǔ)上建立對PC鋼絞線斜拉索張拉狀態(tài)評定的方法，有效解決了僅通過現(xiàn)有的測試方法無法對PC鋼絞線斜拉索張拉完成后的索力狀態(tài)進(jìn)行系統(tǒng)評定的問題。
文檔編號E01D21/00GK101710011SQ20091025985
公開日2010年5月19日 申請日期2009年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者劉翠云, 宋小三, 張愛花, 李軍堂, 毛偉琦, 涂滿明, 田繼開, 陳治任 申請人:中鐵大橋局股份有限公司