丁娟
（银川市规划建筑设计研究院有限公司，宁夏银川750001）
[摘要]针对频宰法在拉索索力监测中应用的局限性结合具体三跨双塔式悬索桥进行理论和试验研究得出了基于频率法基本原理的模态法测量索力的原理和方法.即针对拉索索力与计算长度有密切关系的特点对频宰法测 得的索力进行修正修正系数通过模态测试阵型积分得到.
[关键词]频宰法：模态法：索力测量：计算长度
[中图分类号]U442.5 [文献标识码]A
[文章编号 ]1002-8498{ 2010} 09-0118-03
Research on Theory and Practice of Cable Stress Measuring with Mode Method in Some Suspension Bridge
Ding Juan
( Yinchuon Architectare & Plen Desiga lnstirate Go. Izd. Yinchuan Aingxia 750001 Chino)
Abstraet: There are some limits in cable stress measuring with frequency method. Based on a actualthree-span and two-ower suspension bridge mode method on the basis of frequency method principle isintroduced for cable stress measuring with theoretical and practical researches. According to close relationof cable stress and caleulating length the cable stress measured with frequency method is correet in which the correcting coeficients can be caleulated by formation integration with mode method.
Key words: frequeney method; mode method; cable stress measuring calculating length
的索夹固定成型素夹内径58mm外径82mm.钢丝绳 成.主索在架设时横截面排列成菱形，最后由间隔2m两端设置合金错头辐头采用热铸锚在锚杯内浇注锌铜合金，使钢丝与锚杯相连.如图1所示.
设计计算理论也得到了很大的完善和发展.索力是索 随着索结构在建筑结构中的广泛应用，索结构的结构的一个重要参数施工过程中素力控制是关系到施工过程中结构内力和结构状态等的重要环节，同时使用过程中结构材质的恶化、缺陷或意外事故引起的定施工和使用过程中结构索力的大小已成为工程设计 结构损伤等因素都会引起索力的损失和变化.如何确人员面对的一个重大问题，也是当前结构无损检测中的一个重要课题.
图1悬索桥示意Fig. 1 Suspension bridge
力构件其索力的大小能否达到设计计算的要求对于 本文论述的吊索桥中主索作为全桥结构的主要受结构是否安全具有极其重要的意义，为保证结构安全使用保证人民群众的生命财产安全对本桥的主索素力进行测量.
2频率采集
图2）人为激起索股振动，采集各索股的一阶振型频 在该桥现场通过在主缆散索段安装加速度计（见率、所测试的2根主缆4个散索区共16根索股编号如图3所示：所采集的各索股的一阶振型频率如表1所示.
1工程概况
某3跨双塔式悬索吊桥，主跨跨度48m边跨跨度10m桥梁总长68m，宽1.8m;其中索塔下部为钢筋混凝土结构上部为钢结构：两岸主索采用半空心重力式芯钢丝绳，每根主索由4根6×7-24通长钢丝绳构 错；抗风索为钢筋混凝土洞式锚，主索采用镀锌钢
比索股自重大很多而且通过现场测试结果计算索股 弯曲刚度影响的修正系数在微量级，可以忽略.本次振动法测索力计算公式：
(1)
式中：S为张索股力（kN）：f为第-阶振型频率（Hx）：1为第一阶振型弦长（m）；m为单位索长质量（kg/m）：EI为索股弯曲刚度（Nm²）.
图2加速度计安装
Fig. 2 Installation of accelerometer
及是否考虑索股弯曲刚度影响进行分析计算，可以得 通过现场测试，分别按照弦长8.80m和8.30m以到索股索力如表1所示.
4索股索力计算修正系数的试验确定
系.传统的考虑与不考虑索端弯曲效应所得到的素力 由式（1）可以发现，索力与索长的选取有直接联差别比较小（小于3%）、由于本工程主缆索股两端有一段较为刚性的锚固段，因此本试验采用模态测试的方法实测索股的振型，并通过试验的方法获得索股的 一阶振型曲线.利用14个加速度传感器，通过多次试验进行了一阶模态14个测点之间的模态幅值比值.测点布置如图4所示.
图3索股编号示意
Fig. 3 Numbering of cables
表1振动法测频率及索股张拉力
Table 1 Cable frequency and stress monitoringwith vibration method
一阶振型 弦长8. 8m 索段索力/kN 弦长8.3m素号 频率/ Hz 考虑写由 忽略牢曲 考虑弯曲 忽略育曲刚度 刚度 刚度 刚度NE NE-2 3.784 4 4.239 1 10. 34 12. 97 12.65 10. 08 11.54 9 20 11.21 8.94NE-3 NE-4 4. 087 5 4. 009 4 12. 06 11.60 11. 76 11.31 10.32 10. 73 10.43 10.03NW1 4. 246 9 13. 02 12. 69 11.58 11.26NW-2 NW-3 4. 142 2 4. 157 8 12. 38 12. 48 12. 08 12. 17 11. 02 11. 10 10.71 10. 79NW-4 3S 9108E 3. 379 7 10. 43 8.24 10. 17 8.04 9.28 7.33 9.02 7.13SE2 1 E0E 7.40 7.22 6.59 6.40SE-3 3S 4. 351 6 4. 331 2 13.67 13. 54 13.33 13. 20 12. 16 12. 04 11.82 11.71SW- SW-2 4. 160 9 4. 173 4 12.50 12. 57 12.26 12. 18 11.18 11. 12 10.87 10.80SW-3 3.907 8 11.02 10. 75 9 80 9.53SW-4 3. 476 6 8.72 8.51 7. 76 7.54
图4模态测试测点布置示意
Fig. 4 Menitoring points layout for model test
测点的模态相对值均以8号测点作为基准，即模态测试结果中8号测点的模态振型值为1.0，其他测点模态值则为8号的倍数.
如果以理论的正弦曲线拟合实际振型曲线，则所0. 734. 得到的素股计算长度仅为7.535m，而索力折减系数为
为准确计算索股索力的修正系数，采用理论的计算方法，将索股模拟为具有张力T两端固结的梁，则运动方程表示为：
3素力计算
(z)0=
根据设计单位提供的数据和现场实测数据，主缆散索区索股长度约为8.80m，单位长度索股质量为2.33kg考虑到端部索夹等对索股振动弦长的影响综合考虑先选用8.3m作为弦长进行计算、分析.
式中：EI为抗弯刚度：S为张力，设为常数；m为吊杆线密度；n（x2）为吊杆上各点在时刻：的横向位移.但该式无法得到张力7与频率/之间的解析式.可采 用近似法和有限元方法求解.式（2）中的振型函数是
索股均为拟较接的高承力细索股，不仅张力
没有任何假定的任意振型函数，将x）假定为n（x）=y（x) cos（or 0）这里的y（x) 不仅局限于三角函数与双曲函数的组合函数，可以是任意形式的函数由此推倒出来的式（3）是一个精确的素力公式.
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x（x）并且在获得索股Ei.与m的情况下索股的索力 如果通过试验可以得到索股实际的振型函数即为：
(）
为了使模态曲线更加合理，即使振型曲线更为平清（实际索股振型应该是平滑曲线由于加速度实测过程中噪声等信号处理问题，实际振型曲线不甚平清），在积分之前对实测模态曲线拟合.
通过对拟合曲线进行积分分析可以得到：S=559N.计算中索股的弹性模量根据规范的资料取值不低于1.2×10”Pa，本次计算取值1.2×10Pa/.=1. 629 × 10 **m*
汉宜铁路沉湖汉江特大桥安全顺利合龙
2010年8月16日上午10时58分由中国铁建十一局集团一公司承建的（武）汉宜（昌）铁路沉湖汉江特大桥安全顺利合龙，创中国铁路同类型桥梁大跨度连续刚构施工之最.
8.3m（计算索长）计算，则索力为894N，即索力修正系 被测索股一阶振型频率为3.7844Hx，如果按照数为559/894=0.625.由此对表1进行修正，修正后的主缆NE，SE，NW SW索力分别为25.38，26.83，26. 51 26. 74kN.
3座特大桥之一，全长7.940km共233个墩台，该桥主 沉湖汉江特大桥是汉宜铁路全线跨越汉江施工的桥上部结构为一联（102168102）m连续刚构，下部结构为圆端形薄壁墩，钻孔桩承台基，其中9596111 106m- 号主墩桩基均为20根直径2.2m钻孔桩，桩长分别为
5结语
1)用频率法测量拉索索力需要针对拉索的特殊性进行修正，修正系数可以通过模态测试实测振型积分获得.
自2008年9月5日开始施工以来，项目部克服地质环境复杂等困难精心组织科学施工先后采用“栈桥平台施工技术”、“钢板桩围堰技术”、“大口径石油 钻井技术”、“泥水机械分离技术”、“深桩基大直径大吨位钢筋笼安装技术等新工艺、新技术、新设备攻克了超长桩基、深水基础、168m主跨连刚构梁线型监控等技术难关，奋战22个月既确保了大桥顺利合龙，又实现了连续刚构质量优良、线型优美、安全生产零事故 的施工目标.
2）由实测结果发现，如果以理论的正弦曲线拟合实际振型曲线，钢索计算长度对最终索力的确定有相当大的影响，仅凭经验估算计算长度反算得到的索力值将产生相当大的误差.
3）振动法测量索力影响因素较多，在工程实践中要经过严格分析后确定各因素的影响程度，通过经验简化模型得到的计算结果很可能存在较大的误差通过单根索振动法测量索力的实践可以看出在张弦梁、 弦支穹顶或索弯顶等复杂结构中构件边界条件、计算长度确定以及其他因素可能会对振动法的测量结果产生较大影响其修正系数有待进一步研究.
广州建成最大核电加工基地
华南单体面积最大的重型钢结构厂房一-东方电成了全球最大核电加工基地，该项目联合厂房二工程 是东方电气集团灾后恢复重建的部分建设内容，建筑面积约56640m².这一座新厂房投用后东方重机产能将提升至年产5套完整的1000MW级核岛主设备J6台汽颈. 水分离再热器突破了我国核电设备批量生产发展瓶
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