环境温度对斜拉桥拉索索力测量的影响

本文主要介绍环境温度对斜拉桥拉索索力测量的影响,以及一些87个测量站气温对应的相关知识点,希望对大家能有所帮助。

罗建强

上海振华重工集团有限公司

摘要以安江至成塘高速公路大桥为例,基于环境温度对施工的影响,分析了温度变化和斜拉索状态变化以及监测系统数据。研究发现,随着温度的变化,各种斜拉索的索力都有不同程度的变化。最后根据分析结果,对斜拉桥索力测量提出了几点建议。

关键词斜拉桥;斜拉索;缆索力测量;影响机制;

作者简介罗建强,男,甘肃白银人,工程师,从事钢结构工厂项目管理工作。

0前言

斜拉桥斜拉索是重要的承重构件,斜拉索的强度和稳定性直接关系到斜拉桥及桥梁的安全。运营中的斜拉桥每年需进行全面的索力测量,绘制索力变化趋势图,为判断斜拉桥结构受力状态、评估桥梁安全性提供数据参考。但在实际的索力测量工作中,由于受到环境因素、阻尼器、梁振动、测量方法等诸多因素的影响,测量的索力往往存在一定的误差,误差的存在会影响测量结果。影响结构安全评估的准确性。如何减少外界因素对斜拉桥索力测量的影响,有效提高斜拉桥结构安全评估的准确性,已成为亟待解决的题之一。与其他影响因素相比,环境因素尚未受到重视。本文研究了相同基线条件下环境温度变化对索力变化的影响。

1项目概况

新建京沉铁路客运专线安江跨承唐高速公路大桥,主桥浇注梁和斜拉索温度波动较大。确定各部位温度后,分别用现浇梁温度和斜拉索温度减去索塔温度,得到两条温差曲线。现浇梁、斜拉索和桥塔之间的最大温差分别为138和7,且温差并不总是一致的,并且随着日出和日落的昼夜变化而变化。另外,不同构件的温差效应比较明显,需要加强分析明确温差对结构的影响。

5结构计算分析

根据桥梁图纸,根据其中的信息构建了全桥杆系统的有限元模型。具体考虑了三种工况全桥整体温度升高10、斜拉索正温差10、现浇梁温差10。正温差。建模结果如图1所示。三种工况下索力的具体情况如表1所示。

图1整体计算模型示意图下载原图

表1Z6塔塔两侧短索在不同温度条件下索力变化结果下载原图

可知,随着温度的变化,各处斜拉索的索力都有不同程度的变化。以Z6塔塔边跨左跨内侧最短拉索为例,分析此时正温差拉索力的影响比例,对于斜拉索,最大值达到-467/10=-322;对于现浇梁,最大值达到-32138/10=-442。由此进一步得知,总温差冲击比为764。

当索力变化达到10以上时,认为索力波动较大,需要加强分析和控制。测量索力后,根据测量结果,利用监控系统精细化地完成温度修正工作,有效提高了索力测试的准确性。

仍以Z6塔侧跨内侧最短拉索为例,完成该部分索力的温差修正操作。具体公式如下

式~式中F为修正后的索力;Fc为实测索力值;T1为根据监测系统发现的斜拉索与索塔等效的温差;T2为根据监测系统查出的等效斜拉索值电缆塔与电缆塔之间的温差;T3为根据监控系统查询计算出的日平均温度与索力对比参考温度之间的温度差。

6条相关建议

1)斜拉索、现浇梁、索塔三大结构存在较大的温差效应,会直接影响斜拉索的索力,索力的变化会威胁稳定性以及整座桥梁的安全。因此,必须努力测量和分析索力。

2)将测量的索力转换为统一的温度基准,以便进行更准确的分析,确保索力对比分析结果有足够的参考价值。

3)环境温度对斜拉索的索力影响较大,因此需要作为重点分析对象;阻尼器参数、梁振动水平等诸多因素也会对索力产生不同程度的影响,因此在后续的分析中,需要综合考虑多种因素,才能更准确地分析和控制索力,保证索力的稳定。斜拉索和斜拉桥的稳定性。

4)合理应用桥梁健康监测系统。应全天候监测,及时掌握桥梁结构的受力特征,获取相关监测数据,并据此采取适当的维护措施。此外,所有桥梁健康监测数据均完整记录并保存,确保日后需要时能够及时调取。

7结论

综上所述,由于环境温度的影响,斜拉桥的索力容易发生变化,进而产生应力效应,影响斜拉桥乃至整座桥梁的正常使用。本文深入分析了环境温度对斜拉索索力测量的影响,并提出了几点建议,可供类似工程参考。

参考

[1]李学文,蔡杰,屠光亚.混合梁斜拉桥施工过程中温度变化对索力的影响[J]公路与汽车交通,20121:159-164

[2]赵春华斜拉桥索力试验影响因素分析研究[J]科技风,201020:211-212

[3]温度效应对陈子能非对称斜拉桥索力的影响分析[J]城市道路桥梁与防洪,20176:87-91

[4]李学文,蔡杰,屠光亚.混合梁斜拉桥施工过程中温度变化对索力的影响[J]公路与汽车交通,20121:6

[5]赵春华斜拉桥索力试验影响因素分析研究[J]科技风,201020:211,221

[6]孙建元,尹成章,温度效应对大跨部分斜拉桥施工控制的影响研究[J]城市道路桥梁与防洪,20149:5

[7]季柏海,程淼,付中秋等。环境因素对斜拉桥振动基频的影响[J]工业建筑,201311:121-125

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