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桥梁检测之桥梁索力检测的测试方法

2018-10-26 09:50:46 结构检测中心 阅读
桥梁检测当中的索力测试,无论是在斜拉桥的建设过程中还是在其日常维护检测中都具有举足轻重的地位。索力是否处在合理的范围内将直接影响结构的整体受力状态和线形的平顺程度,所以对拉索的索力进行定时的测试是斜拉桥、下承式拱桥和悬索桥等带索桥梁日常维护的重要内容。进行索力测试时,不同的测试方法和不同的工程也存在较大的差异。
 
一、千斤顶压力表测定法
现阶段斜拉桥的施工现场,斜拉索均使用千斤顶张拉,其原理为:千斤顶张拉油缸中的液压和斜拉索的拉力有直接的关系,所以我们可以根据精密压力表或液压传感器测定油缸的液压,然后就可根据液压反推出索力。
但此法现阶段还存在以下缺陷:
(1)当拉索安装完成后,若还想用此法来测试索力将会变的十分困难和不便,工程量也很大。
(2)千斤顶在张拉过程中对拉索的锚杆螺纹会产生很大的损害。
(3)此法所得到的索力值只能代表张拉端的局部索力,不能代表整根拉索的索力大小。
(4)在测试之前需要事先标定,如果标定粗糙,误差将会很难控制。
 
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二、压力传感器测定法
该方法一般与振动法联合使用,可作为对振动法测定索力结果的一种校核,已安装的传感器还可以在成桥后的运营阶段连续测定索力值,还适用于成桥后运营状态下的索力长期监控。压力传感器测定法的原理是永久安装压力传感器在斜拉索的锚固端或张拉端,传感器的感应锚头的压力与斜拉索的索力成一定的比例关系,所以可通过传感器感应锚头的压力来反算斜拉索的索力,此法测量结果精度高,而且索力在索中的位置明确。
但压力传感器测定法现在还存在以下缺陷未能解决:
(1)压力传感器的造价高,其自身质量也很大,所以会给施工造成一些不便。
(2)测量的索力值具有一定的局限性,它只能代表索头的张力,不能代表整索的实际索力值。
 
三、电阻应变片测定法
该方法属于早期测定索力的方法,其原理是直接在拉索上粘贴应变片,通过测量应变后,然后根据应变和应力之间的关系来直接求出索力。
此方法存在以下缺陷:
1)应变片不易防护,贴片存活率低;
2)因拉索张拉后伸长量较大,零点的选定需要十分慎重,否则容易超过量程范围。因以上缺陷现阶段此方法已经较少使用。
 
四、磁通量测定法
磁通量法测索力的原理为:当给磁通量传感器通入电流时,在激磁线圈中会引起磁化力。根据电磁感应原理,就会在构件纵向产生磁场,进而在测量线圈中产生感应电压。当磁心的磁通量渗透变化时,输出电压也就会相应发生变化,所以,可通过输出的电压值,就可以测得磁心的外加力。
 
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五、振动频率测定法
斜拉索在各种环境因素的作用下通常会激发起微小的振动,如果通过使用高灵敏度的拾振传感器及其相应的数据采集设备和分析软件,由结构的振动分析出若干阶自振频率,最后由索力与其自振频率、边界条件、刚度等的关系式通过频率来反算索力。该方法具有测定简单、方便、快捷、测试设备可重复使用等突出优点,成为了现阶段工程界最受欢迎的索力测量方法之一。其频率的测定方法有接触式测量和非接触式测量两种。
 
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