CN110359372A - 一种悬索桥索夹螺杆轴力施工方法 - Google Patents

一种悬索桥索夹螺杆轴力施工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110359372A
CN110359372A CN201910596651.4A CN201910596651A CN110359372A CN 110359372 A CN110359372 A CN 110359372A CN 201910596651 A CN201910596651 A CN 201910596651A CN 110359372 A CN110359372 A CN 110359372A
Authority
CN
China
Prior art keywords
screw rod
axle power
cord clip
tensioning
ultrasonic wave
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910596651.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110359372B (zh
Inventor
伊建军
汪正兴
荆国强
王波
侍刚
汪泽洋
王翔
吕宏奎
伍贤智
唐细彪
陈鑫
刘鹏飞
马长飞
吴肖波
王梓宇
蔡欣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Railway Major Bridge Engineering Group Co Ltd MBEC
China Railway Bridge Science Research Institute Ltd
Original Assignee
China Railway Major Bridge Engineering Group Co Ltd MBEC
China Railway Bridge Science Research Institute Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Railway Major Bridge Engineering Group Co Ltd MBEC, China Railway Bridge Science Research Institute Ltd filed Critical China Railway Major Bridge Engineering Group Co Ltd MBEC
Priority to CN201910596651.4A priority Critical patent/CN110359372B/zh
Publication of CN110359372A publication Critical patent/CN110359372A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110359372B publication Critical patent/CN110359372B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/16—Suspension cables; Cable clamps for suspension cables ; Pre- or post-stressed cables
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D21/00—Methods or apparatus specially adapted for erecting or assembling bridges
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/25—Measuring force or stress, in general using wave or particle radiation, e.g. X-rays, microwaves, neutrons
    • G01L1/255—Measuring force or stress, in general using wave or particle radiation, e.g. X-rays, microwaves, neutrons using acoustic waves, or acoustic emission
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种悬索桥索夹螺杆轴力施工方法，包括以下步骤：通过线性拟合得到超声波在螺杆内的传播时间与螺杆内轴力的线性相关系数K，无应力状态下，超声波在待安装螺杆内的初始传播时间为t1；以设计施工轴力F1的80％‑90％对螺杆进行张拉，拨紧螺母，测量超声波在螺杆内的传播时间t2；卸载轴力后，测量超声波在螺杆内的传播时间t3；根据K及t2、t3计算螺杆实际损失轴力ΔF1，并计算修正施工轴力F2；以修正施工轴力F2对螺杆进行张拉，拨紧螺母，卸载轴力后，完成张拉，涉及桥梁工程施工领域。本发明针对张拉单根螺杆自身的回缩损失情况制定修正方案，妥善解决了螺母拨紧后螺杆的轴力损失大及随机性大的工程问题。

Description

一种悬索桥索夹螺杆轴力施工方法
技术领域
本发明涉及桥梁工程施工领域，具体是涉及一种悬索桥索夹螺杆轴力施工方法。
背景技术
悬索桥索夹是悬索桥上部结构的主要构件之一，在使用过程的主要病害是索夹在主缆上发生滑移，其原因是索夹螺杆紧固力不足，我国公路桥涵养护规范(2004)3.3.9条要求检查“悬索桥吊杆上端与主缆索的索夹是否松动、移位和破损”，公路桥梁技术状况评定标准(2011)7.2.1条中也将索夹滑移大于10mm视为严重的缺损。
目前在进行索夹螺杆实际施工时，一般采用千斤顶将螺杆张拉至施工轴力持荷，再由工人用短扳手拨紧螺母，张拉过程中采用分级操作，一般分为2-3级，每级张拉持荷拨紧螺母后千斤顶回油，最终完成施工。
但是，在当前的千斤顶张拉过程中，由于螺母、垫块与索夹接触面的粗糙度情况不尽相同，且螺杆螺纹本身加工情况也存在细微的差别，造成工人拨紧螺母的程度随机性较大，千斤顶回油后螺杆的轴力损失较大，随机性也较大，根据某桥的实测情况，张拉后螺杆轴力损失范围从10％至60％不等；使得索夹螺杆的轴力紧固施工很难得到准确地控制，施工完成后，螺杆轴力也不能及时进行检查，后期检查后再复拉则会带来较大的工作量，增加施工成本且容易耽误工期。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种可提高螺杆轴力的施工控制精度及提高螺杆轴力均匀程度的悬索桥索夹螺杆轴力施工方法。
本发明提供一种悬索桥索夹螺杆轴力施工方法，包括以下步骤：
通过线性拟合得到超声波在螺杆内的传播时间与螺杆内轴力的线性相关系数K，无应力状态下，超声波在待安装螺杆内的初始传播时间为t1；
以设计施工轴力F1的80％-90％对螺杆进行张拉，拨紧螺母，测量超声波在螺杆内的传播时间t2；
卸载轴力后，测量超声波在螺杆内的传播时间t3；
根据K及t2、t3计算螺杆实际损失轴力ΔF1，并计算修正施工轴力F2；
以修正施工轴力F2对螺杆进行张拉，拨紧螺母，卸载轴力后，完成张拉。
在上述技术方案的基础上，所述完成张拉后还包括以下步骤：
测量超声波在螺杆内的传播时间t4，计算螺杆内轴力F′＝K*(t4-t1)，计算轴力F′与设计轴力F0的偏差。
在上述技术方案的基础上，所述设计施工轴力F1＝F0+ΔF0，其中F0为设计轴力，ΔF0为设计损失轴力。
在上述技术方案的基础上，所述螺杆实际损失轴力ΔF1＝K*(t2-t3)，修正施工轴力F2＝F1-ΔF0+ΔF1。
在上述技术方案的基础上，采用千斤顶对所述螺杆进行张拉。
在上述技术方案的基础上，所述以设计施工轴力F1的80％-90％对螺杆进行张拉中，采用多级张拉方式将螺杆张拉至设计施工轴力F1的90％。
在上述技术方案的基础上，所述螺杆张拉时，索夹上的所有螺杆同步施工。
在上述技术方案的基础上，所述螺杆两端的平整度小于或等于0.2mm。
在上述技术方案的基础上，所述通过线性拟合得到超声波在待安装螺杆内的传播时间与螺杆内轴力的线性相关系数K中，采用万能试验机对螺杆进行试验标定。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
(1)本发明以设计施工轴力F1的80％-90％对螺杆进行张拉，随后卸载轴力，分别计算螺杆实际损失轴力ΔF1，并计算修正施工轴力F2，针对张拉单根螺杆自身的回缩损失情况制定修正方案，妥善解决了由于螺母、垫块与索夹结构接触面粗糙度不相同，以及螺杆螺纹加工情况存在细微差别，而引起的螺母拨紧后螺杆的轴力损失大及随机性大的工程问题。
(2)本发明的工艺过程简单，既没有对索夹及螺杆的结构提出更高的加工精度要求，也没有对工人提出更高的技术要求，只需在拨紧螺母时使其基本保持一致性即可；
(3)本发明在螺杆张拉完成后可立即检查螺杆的轴力状态，对于不符合施工要求的螺杆及时作出应对方案，基本避免了由于检查与施工分离所导致的复拉工作问题，保障了施工质量的同时大大节省了施工成本和施工时间。
附图说明
图1是本发明实施例的悬索桥索夹螺杆张拉结构示意图。
附图标记：1—索夹，2—螺杆，3—螺母。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
参见图1所示，本发明实施例提供一种悬索桥索夹螺杆轴力施工方法，包括以下步骤：
采用万能试验机对螺杆2进行试验标定，通过线性拟合得到超声波在螺杆2内的传播时间与螺杆2内轴力的线性相关系数K，无应力状态下，超声波在螺杆2内的初始传播时间为t1；
其中，K为同一批螺杆2中1-2试件在实验台上标定的一次项系数。
以设计施工轴力F1的80％-90％对螺杆2进行张拉，最优为90％，拨紧螺母3，测量超声波在螺杆2内的传播时间t2；
其中F1＝F0+ΔF0，F0为设计轴力，ΔF0为设计损失轴力。
卸载轴力后，测量超声波在螺杆2内的传播时间t3；
根据K及t2、t3计算螺杆2实际损失轴力ΔF1，并计算修正施工轴力F2；
ΔF1＝K*(t2-t3)；
F2＝F1-ΔF0+ΔF1；
以修正施工轴力F2对螺杆2进行张拉，拨紧螺母3，卸载轴力后，完成张拉；
测量超声波在螺杆2内的传播时间t4，计算螺杆2内轴力F′＝K*(t4-t1)，计算轴力F′与设计轴力F0的偏差。
本发明以设计施工轴力F1的80％-90％对螺杆2进行张拉，随后卸载轴力，分别计算螺杆2实际损失轴力ΔF1，并计算修正施工轴力F2，针对张拉单根螺杆2自身的回缩损失情况制定修正方案，妥善解决了由于螺母3、垫块与索夹1结构接触面粗糙度不相同，以及螺杆2螺纹加工情况存在细微差别，而引起的螺母3拨紧后螺杆2的轴力损失大及随机性大的工程问题。
本发明在螺杆2张拉完成后可立即检查螺杆2的轴力状态，对于不符合施工要求的螺杆2及时作出应对方案，基本避免了由于检查与施工分离所导致的复拉工作问题，保障了施工质量的同时大大节省了施工成本和施工时间。
本发明的工艺过程简单，既没有对索夹及螺杆的结构提出更高的加工精度要求，也没有对工人提出更高的技术要求，只需在拨紧螺母时使其基本保持一致性即可。
下面通过一个具体实施例对本发明进行详细说明。
本实施例中的螺杆2选用高强度螺杆，其设计轴力F0＝750KN，设计损失轴力ΔF0＝150KN，设计施工轴力F1＝F0+ΔF0＝900KN。
施工具体包括以下步骤：
采用万能试验机对螺杆2进行试验标定，通过线性拟合得到超声波在螺杆2内的传播时间与螺杆2内轴力的线性相关系数K，无应力状态下，超声波在螺杆2内的初始传播时间为t1＝367.631μs；
其中，K为同一批螺杆2中1-2试件在实验台上标定的一次项系数，K＝330.0。
以设计施工轴力F1的90％对螺杆2进行张拉，即810KN，拨紧螺母，测量超声波在螺杆内的传播时间t2＝370.085μs；
卸载轴力后，测量超声波在螺杆2内的传播时间t3＝369.182μs；
计算螺杆2实际损失轴力ΔF1＝K*(t2-t3)＝297.99KN，修正施工轴力F2＝F1-ΔF0+ΔF1＝1047.99KN；
以修正施工轴力F2对螺杆进行张拉即1047.99KN，拨紧螺母3，卸载轴力后，完成张拉；
测量超声波在螺杆2内的传播时间t4＝369.927μs，计算螺杆2内轴力F′＝K*(t4-t1)＝757.68KN，计算轴力F′即757.68KN与设计轴力F0即750KN的偏差，(757.68-750)/750＝1.07％，即螺杆2内张拉完成后的轴力F′与设计轴力F0相比，偏大1.07％，在5％范围内，施工合格。
以下为同一批多根螺杆2的施工数据表：
螺杆2张拉时，索夹1上的多根螺杆2同步施工。可见，多根螺杆2张拉完成后的轴力与设计轴力相比，其误差均在5％范围之内，符合施工标准，本发明的悬索桥索夹螺杆轴力施工方法可以很好地保证螺杆2张拉的施工质量。
本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (9)

1.一种悬索桥索夹螺杆轴力施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过线性拟合得到超声波在螺杆(2)内的传播时间与螺杆(2)内轴力的线性相关系数K，无应力状态下，超声波在待安装螺杆(2)内的初始传播时间为t1；
以设计施工轴力F1的80％-90％对螺杆(2)进行张拉，拨紧螺母(3)，测量超声波在螺杆(2)内的传播时间t2；
卸载轴力后，测量超声波在螺杆(2)内的传播时间t3；
根据K及t2、t3计算螺杆(2)实际损失轴力ΔF1，并计算修正施工轴力F2；
以修正施工轴力F2对螺杆(2)进行张拉，拨紧螺母(3)，卸载轴力后，完成张拉。
2.如权利要求1所述的一种悬索桥索夹螺杆轴力施工方法，其特征在于，所述完成张拉后还包括以下步骤：
测量超声波在螺杆(2)内的传播时间t4，计算螺杆(2)内轴力F′＝K*(t4-t1)，计算轴力F′与设计轴力F0的偏差。
3.如权利要求1或2所述的一种悬索桥索夹螺杆轴力施工方法，其特征在于：所述设计施工轴力F1＝F0+ΔF0，其中F0为设计轴力，ΔF0为设计损失轴力。
4.如权利要求3所述的一种悬索桥索夹螺杆轴力施工方法，其特征在于：所述螺杆(2)实际损失轴力ΔF1＝K*(t2-t3)，修正施工轴力F2＝F1-ΔF0+ΔF1。
5.如权利要求1所述的一种悬索桥索夹螺杆轴力施工方法，其特征在于：采用千斤顶对所述螺杆(2)进行张拉。
6.如权利要求1所述的一种悬索桥索夹螺杆轴力施工方法，其特征在于：所述以设计施工轴力F1的80％-90％对螺杆(2)进行张拉中，采用多级张拉方式对螺杆(2)进行张拉。
7.如权利要求1所述的一种悬索桥索夹螺杆轴力施工方法，其特征在于：所述螺杆(2)张拉时，索夹(1)上的所有螺杆(2)同步施工。
8.如权利要求1所述的一种悬索桥索夹螺杆轴力施工方法，其特征在于：所述螺杆(2)两端的平整度小于或等于0.2mm。
9.如权利要求1所述的一种悬索桥索夹螺杆轴力施工方法，其特征在于：所述通过线性拟合得到超声波在待安装螺杆(2)内的传播时间与螺杆(2)内轴力的线性相关系数K中，采用万能试验机对螺杆(2)进行试验标定。
CN201910596651.4A 2019-07-04 2019-07-04 一种悬索桥索夹螺杆轴力施工方法 Active CN110359372B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910596651.4A CN110359372B (zh) 2019-07-04 2019-07-04 一种悬索桥索夹螺杆轴力施工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910596651.4A CN110359372B (zh) 2019-07-04 2019-07-04 一种悬索桥索夹螺杆轴力施工方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110359372A true CN110359372A (zh) 2019-10-22
CN110359372B CN110359372B (zh) 2021-03-02

Family

ID=68218154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910596651.4A Active CN110359372B (zh) 2019-07-04 2019-07-04 一种悬索桥索夹螺杆轴力施工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110359372B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113218554A (zh) * 2021-04-30 2021-08-06 黄光清 一种悬索桥索夹螺杆轴力检测装置及其检测方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000141241A (ja) * 1998-11-06 2000-05-23 Toshiba Tungaloy Co Ltd ボルトの締結機
JP2004093362A (ja) * 2002-08-30 2004-03-25 Isuzu Motors Ltd ボルトの軸力測定装置及び軸力測定方法並びに締付装置
JP2008110593A (ja) * 2006-10-27 2008-05-15 Kazumasa Onishi 円盤状ブレード及び切断装置
CN203847139U (zh) * 2014-05-28 2014-09-24 湖南科技大学 一种适合预应力锚杆的测力和预警装置
CN206019890U (zh) * 2016-05-13 2017-03-15 中交公路规划设计院有限公司 螺杆检测用张拉仪
CN107165050A (zh) * 2017-06-29 2017-09-15 中铁大桥科学研究院有限公司 一种悬索桥索夹螺杆轴力施工方法
CN107748031A (zh) * 2017-09-14 2018-03-02 中铁大桥科学研究院有限公司 一种悬索桥索夹螺杆轴力检测辅助装置及检测方法
CN109813474A (zh) * 2018-12-26 2019-05-28 杭州戬威机电科技有限公司 基于超声波螺栓预紧力监测方法、装置、设备及存储介质

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000141241A (ja) * 1998-11-06 2000-05-23 Toshiba Tungaloy Co Ltd ボルトの締結機
JP2004093362A (ja) * 2002-08-30 2004-03-25 Isuzu Motors Ltd ボルトの軸力測定装置及び軸力測定方法並びに締付装置
JP2008110593A (ja) * 2006-10-27 2008-05-15 Kazumasa Onishi 円盤状ブレード及び切断装置
CN203847139U (zh) * 2014-05-28 2014-09-24 湖南科技大学 一种适合预应力锚杆的测力和预警装置
CN206019890U (zh) * 2016-05-13 2017-03-15 中交公路规划设计院有限公司 螺杆检测用张拉仪
CN107165050A (zh) * 2017-06-29 2017-09-15 中铁大桥科学研究院有限公司 一种悬索桥索夹螺杆轴力施工方法
CN107748031A (zh) * 2017-09-14 2018-03-02 中铁大桥科学研究院有限公司 一种悬索桥索夹螺杆轴力检测辅助装置及检测方法
CN109813474A (zh) * 2018-12-26 2019-05-28 杭州戬威机电科技有限公司 基于超声波螺栓预紧力监测方法、装置、设备及存储介质

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113218554A (zh) * 2021-04-30 2021-08-06 黄光清 一种悬索桥索夹螺杆轴力检测装置及其检测方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110359372B (zh) 2021-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hetenyi A photoelastic study of bolt and nut fastenings
CN105181492A (zh) 一种表面强化构件疲劳裂纹扩展速率的测定方法
CN111428361A (zh) 一种适用于多种循环载荷的寿命预测方法
CN110359372A (zh) 一种悬索桥索夹螺杆轴力施工方法
CN110374003B (zh) 一种悬索桥索夹螺杆轴力同步施工系统及其使用方法
CN104655489B (zh) 一种测量厚板对接接头焊趾处应力集中的方法
CN112504880B (zh) 一种轴向振动疲劳试样的设计方法
CN206920262U (zh) 一种薄板低周疲劳试验装置
CN115266433A (zh) 一种疲劳裂纹扩展门槛值测试方法
CN205300448U (zh) 槽宽通止规
CN201707022U (zh) 汽车排气系统在线检测检验夹具
CN207007029U (zh) 一种柴油机机体孔系测量用大直径内径千分尺装置
CN113109141A (zh) 一种异形薄壁板状结构高温压缩试验夹具
CN205138395U (zh) U型螺栓过渡圆弧卡板
CN106812849B (zh) 非等偏频型三级渐变刚度板簧的接触载荷的验算方法
JPH06241969A (ja) コンクリート純引張試験方法及び試験機治具
CN216205764U (zh) 一种用于汽车零部件的快速检测量具
CN220670426U (zh) 一种8t前梁直线度、落差的快速检测工装
CN212859191U (zh) 一种材料试棒实验工装
CN218002406U (zh) 一种气门测量平台
CN211904895U (zh) 一种用于z向拉伸试验机的嵌入式衔接套筒
CN217585602U (zh) 一种r根角快速测量检具
CN219015880U (zh) 一种丝材疲劳测试对中夹持装置
CN218212396U (zh) 一种混凝土强度检测装置
CN218766782U (zh) 一种弯钢阻止器同心度调节装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant