自锚式悬索桥索夹抗滑力及应力分布测试方案

1、自锚式悬索桥索夹抗滑力及应力分布测试方案一、 索夹抗滑力测试拟定方案1试验按实桥主缆作为试验用模型，以实桥的索夹为待测对象，用组合千斤顶的顶推力模拟吊索的下滑力来检验索夹的抗滑性能，索夹抗滑试验总体布置见图1。图1.索夹抗滑试验方案1安装图如图1所示，讲推力组合千斤顶置于两个索夹中间，左边为制动索夹，即无论千斤顶施加多大的力时它都不产生移动；右边为试验索夹，即为要测试的索夹抗滑力索夹。将他们如图1安装在试验主缆上。设千斤顶的推力为，试验开始滑动时索夹螺栓的预应力总和为Q，索夹的摩擦系数为，索夹与主缆的紧固压力不均匀系数为m（m一般取2.8）。则，其中，为单个索夹螺栓的预应力。所以，即要想知道索

2、夹的抗滑力Q，只要知道和即可，其中可以由推力千斤顶显示的数值得出。由此可知，本实验的目的就是求出索夹的摩擦系数。本实验的方案是预加的索夹螺栓预应力总和Q为人为设定的已知值，将Q值预定在试验索夹上，然后启动推力千斤顶，观察试验索夹的位移情况。当发现试验索夹开始发生滑动时，记录下推力千斤顶的数值。由公式可以得出值。将Q设为不同的值，重复以上试验多次，取得的平均值。在实际自锚式悬索桥中，当索夹与主缆的摩擦系数值知道后，要想求得索夹与主缆间的预应力Q，即索夹与螺栓的预应力总和。只要知道沿主缆方向的下拉力F即可。如图2显示实际中索夹的受力状态示意图。图2.实际悬索桥索夹的受力示意图其中T为吊索的拉力，F

3、是由T产生的沿主缆方向的下滑力，为主缆与竖直方向的夹角。则，在实际当中T是吊索预应力，为已知值，所以F也就可以知道。在由上述试验方案中求得的索夹与主缆的摩擦系数，和公式，可以得出Q值。因此，可以知道在实际悬索桥的主缆中，不同部位的索夹与主缆的倾角不同，则主缆中不同部位的索夹与主缆间的预应力Q至少设为何值时，索夹与主缆才不产生滑动。即试验目的达到。二、 索夹抗滑力测试拟定方案2如图3所收安装试验装置，其中试验主缆、试验索夹、试验吊索均按实际悬索桥的主缆、索夹、吊索一致，按1:1制定。图3.索夹抗滑测试方案2安装图如安装图所示，用一种锚固缆索的装置将试验缆索按一定角度安装在固定端两边，然后用一种牵

4、引力装置与试验吊索连接，在试验中该装置模仿实际悬索桥某一吊索所受的竖向预应力T（该牵引力装置为何种装置最为合适，本人尚未解决，有待验证）。试验原理正如方案1中所述，要测定实际当中索夹抗滑力，只有在试验中测定索夹与主缆的摩擦系数即可（至于为什么，参见索夹抗滑测试方案1，本方案不在累述），所以本方案的目的任然是测定摩擦系数。当牵引力装置开始对试验吊索施加力T时，在索夹沿主缆方向将会形成一个下滑力F，他们的关系是，试验索夹与竖直方向的夹角，设定此夹角的目的是为了进一步真实的模仿实际当中索夹与竖直方向的位置关系对索夹抗滑的影响，这样使所测的数据更加真实实用，这也是方案2区别于方案1最重要的一点。试验步

5、骤：首先，对索夹螺栓施加一定的预应力总和Q，其中，为单个索夹螺栓的预应力。并且对牵引力装置校零。其次，对启动牵引力装置，对试验吊索施加竖直向下的力。观察索夹的位移情况。当索夹开始滑动时，立即记录下牵引力装置的读数T。最后应用公式，其中T，m,Q值都已确定（m值参考试验方案1），这样就可以算出值。改变Q值，重复以上试验多次。计算出的平均值。三、 自锚式悬索桥索夹抗滑应力分布试验方案要测试自锚式悬索桥的索夹抗滑应力分布，可以在1:1的试验中在索夹上均匀且有规律的分布应变片，在用推力千斤顶模拟索夹所受的下拉力。在推力千斤顶施加力直至索夹产生滑动观察各个应变片的数值，即可得到索夹抗滑力的应力分布。试验

6、的装置任然采用如图1。在试验索夹上均匀有规律的布置应变片并且将它们与测力传感器相连。拟定的应变片布置如图4（在实际试验中，根据试验条件、测试目的、索夹形状等不同应具体情况具体布置应变片，本图只是为了说明试验原理，假定的应变片布置情况）。图4.拟定试验方案中索夹应变片的布置如图1试验安装中，在实验前对试验索夹施加预应力定值Q（即索夹螺栓的预应力总和），Q值的设定最好与实际悬索桥索夹施加的预应力相同（此值在前一个试验中已经说明如何求得），以便试验中测的索夹抗滑应力分布更有实际有用价值。然后对各个应变片校零，之后开始启动推力千斤顶，使它对试验索夹产生推力F来模仿实际当中索夹沿主缆方向的下拉力。此时观察试验索夹的位移情况和应变片的数值变化情况。当试验索夹开始移动时，立即停止对