CN114563343A - 一种悬索桥主缆索夹抗滑试验装置及试验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种悬索桥主缆索夹抗滑试验装置及试验方法，属于悬索桥装置技术领域；该装置包括装配于主缆上的测试索夹以及锁定索夹，该测试索夹与锁定索夹均包括索夹组，其锁定索夹包含的索夹数量大于测试索夹的索夹数量；该传力支架上设置有多个千斤顶，千斤顶上设置有压力传感器；本发明解决了目前国内悬索桥架设主缆测试索夹与主缆之间真实摩擦系数的可靠性，确保结构安全的问题，通过采用现场现有的部件，针对所使用部件进行抗滑试验有效解决了悬索桥索夹抗滑方面试验的问题，针对核心部件的可靠性以及结构的安全能够得到有效的验证，根据试验要求，能够有效的获取索夹螺杆的夹紧力，以及解决了螺杆夹紧力的加载方式，以及索夹位移的测试方法。

Description

一种悬索桥主缆索夹抗滑试验装置及试验方法
技术领域
本发明涉及一种悬索桥主缆索夹抗滑试验装置及试验方法，属于悬索桥装置技术领域。
背景技术
悬索桥采用架设成型主缆与采用PPWS法架设成型主缆的区别主要是，PPWS 是在工厂内将钢丝预制索股。而是将钢丝运输到桥位现场，钢丝通过平衡重力塔后，使一根钢丝在两端锚碇的股靴上反复缠绕，形成主缆索股。一根索股的钢丝数较多，架设主缆造成钢丝成型方法的改变，索夹的抗滑移能力会相应地发生变化。索夹安装前应对架设的主缆索夹开展原位抗滑移能力的研究，通过抗滑移试验验证架设主缆的索夹抗滑能力，进一步优化索夹螺杆安装夹紧力，我国没有使用过主缆，因此国内在该方法下的索夹抗滑方面缺乏经验。为了解决架设主缆测试索夹与主缆之间真实摩擦系数的可靠性，确保结构安全，需要进行索夹抗滑试验。
根据JTG/T D65-05-2015《公路悬索桥设计规范》11.4.2，验证吊索索夹抗滑系数Kfc应满足：
Figure RE-GDA0003607789680000011
需要测试主缆与索夹间的实际摩擦系数，评估设计索夹的抗滑承载力及螺栓力的松弛限制要求，以验证索夹的抗滑安全系数是否有冗余量，保证索夹抗滑安全。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供种一种悬索桥主缆索夹抗滑试验装置及试验方法，该装置及试验方法能够有效的借助桥位，结合索夹实际受力进行现场试验，填补了目前国内悬索桥的空白。
本发明采用的技术方案如下：
一种悬索桥主缆索夹抗滑试验装置，包括装配于主缆上的测试索夹以及锁定索夹，该测试索夹与锁定索夹均包括索夹组，其锁定索夹包含的索夹数量大于测试索夹的索夹数量以确保测试索夹滑移前，锁定索夹不发生滑移；
该测试索夹以及锁定索夹之间通过传力支架装配以便于传力的均匀；
该传力支架上设置有多个千斤顶，千斤顶上设置有压力传感器以便于检测监测千斤顶加载力大小。
进一步的，所述测试索夹包括1个索夹，该锁定索夹包括2个或者2个以上索夹。
进一步的，所述传力支架包括两块对立设置且中部具有装配孔的板体，该板体包括第一板体和第二板体，该第一板体和第二板体可拆卸装配为一体，该板体的对立面设置有用于装配千斤顶的定位结构。
进一步的，所述定位结构包括多个设置于传力支架的板体上的限位块，通过限位块以便于千斤顶的定位装配。
进一步的，该测试索夹上还设置有位移计和百分表以用于监测索夹位移。
一种悬索桥主缆索夹抗滑试验方法，包括以下步骤：
a，在桥位现场，待主缆架设完毕紧缆后，选取锁定索夹以及测试索夹；
b，选取索夹后，在桥位现场先将测试索夹装配在主索缆上，再依次装配传力支架和锁定索夹；
c，在步骤b的基础上，在锁定索夹和测试索夹之间装配2块传力支架，并在传力支架之间设置千斤顶和压力传感器，在千斤顶提供作用力的情况下，测试索夹装配在索缆上可产生位移，锁定索夹不会产生位移。
进一步的，所述步骤b中，测试索夹为单个索夹，锁定索夹包括至少2个索夹，其索夹采用桥位现场的索夹，以确保测试索夹滑移前，锁定索夹不发生滑移，保证试验的准确性。
进一步的，所述传力支架上设置有用于千斤顶定位的定位结构，通过该定位结构装配千斤顶和压力传感器。
进一步的，还包括步骤d，在千斤顶在加载作用力时，加载时先施加30％的预估抗滑移力，剩下的荷载分多级加载，其中前5级每级10％，达到80％后按每级5％进行加载。
进一步的，在测试索夹上设置位移计和百分表以用于监测索夹位移，用百分表直观的观察索夹位移情况，用位移计测量位移数值变化情况。
进一步的，当百分表指针出现飞转或者位移测量值突然增大作为判断位移的依据。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明的一种悬索桥主缆索夹抗滑试验装置及试验方法解决了目前国内悬索桥中验证核心部件的可靠性，确保结构安全的问题，通过采用现场现有的部件，针对所使用部件进行抗滑试验有效解决了悬索桥索夹抗滑方面试验的问题，针对架设主缆测试索夹与主缆之间真实摩擦系数的可靠性以及结构的安全能够得到有效的验证，根据试验要求，能够有效的获取索夹的加载力，以及解决了其的加载方式，以及索夹位移的测试方法。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是边跨侧索夹布置图；
图2是本发明本发明的结构示意图；
图3是本发明索夹传力支架侧视图；
图4是传力支架1/2A-A截面图。
图中标记：1-测试索夹、2-锁定索夹、3-传力支架、4-千斤顶、5-压力传感器、6-第一板体、7-第二板体、8-限位块、9-位移计、10-螺栓测力仪。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
实施例1
一种悬索桥主缆索夹抗滑试验装置，如图2至图4所示，包括装配于主缆上的测试索夹1以及锁定索夹2，该测试索夹1与锁定索夹2均包括索夹组，其锁定索夹2包含的索夹数量大于测试索夹的索夹数量以确保测试索夹滑移前，锁定索夹不发生滑移；
该测试索夹以及锁定索夹之间通过传力支架3装配以便于传力的均匀；
该传力支架上设置有多个千斤顶4，千斤顶上设置有压力传感器5以便于检测监测千斤顶加载力大小。
本实施例中，针对测试索夹以及锁定索夹进行装配后，借助千斤顶对传力支架提供加载力，并通过传力支架对索夹提供加载力，在力的传递过程中，由于测试索夹的抗滑能力更低，因此，测试索夹在受到过载的加载力后会产生一定量的位移，并通过相关的数据参数能够有效的对整个结构的抗滑性能进行测试实验，确保悬索桥的安全性能。更重要的是，该方式有效的借助了现场的部件进行试验，能够现场得以有效的进行试验。
在本实施例中，所述测试索夹以及锁定索夹均源自于桥位现场的部件。更加具体的，均是采用SJ8索夹。更加具体的描述，以图1的边跨侧索夹布置图为示意图，其中编号70-81(共计12个)均采用的是SJ8索夹，而试验现场中，其SJ8索夹也就源自于此。
在上述具体结构的设计基础上，作为更加具体的设计，在其中一具体实施方式中，所述测试索夹1包括1个索夹，该锁定索夹2包括2个或者2个以上索夹。作为较为优选的方式，所述测试索夹1包括1个索夹，该锁定索夹2包括2个索夹。在千斤顶施加加载力时，测试索夹一端产生位移，而固定索夹则不会出现位移。
作为更加具体的设计，在另一具体实施方式中，所述传力支架3包括两块对立设置且中部具有装配孔的板体，该板体包括第一板体6和第二板体7，该第一板体和第二板体可拆卸装配为一体，该板体的对立面设置有用于装配千斤顶的定位结构。更加具体的描述，该结构的设计能够有效的保证传力支架的装配。更加具体的，第一板体与第二板体采用螺栓进行把合装配为一体的。
在此当中，作为更加具体的描述，在其中一具体实施方式中，所述定位结构包括多个设置于传力支架的板体上的限位块8，通过限位块以便于千斤顶的定位装配。作为具体的设计，该千斤顶设置有多个，以便于传力支架受力的均匀。更加具体的，该千斤顶设置有4个，并成矩形结构布局。另外，在结构的设计上，限位块8为“L”形结构的板体，以实现具有安放面和限位面，从而用于装配千斤顶的装配。
在上述具体结构的设计基础上，作为更加优化的设计，在其中一具体实施方式中，该测试索夹上还设置有位移计9和百分表以用于监测索夹位移。
在上述具体结构的设计基础上，作为更加优化的设计，在另一具体实施方式中，在测试索夹上还设置有螺栓测力仪10以用于测试螺栓受到力。
实施例2
一种悬索桥主缆索夹抗滑试验方法，包括以下步骤：
a，在桥位现场，待主缆架设完毕紧缆后，选取锁定索夹以及测试索夹；
b，选取索夹后，在桥位现场先将测试索夹装配在主索缆上，再依次装配传力支架和锁定索夹；
c，在步骤b的基础上，在锁定索夹和测试索夹之间装配2块传力支架，并在传力支架之间设置千斤顶和压力传感器，在千斤顶提供作用力的情况下，测试索夹装配在索缆上可产生位移，锁定索夹不会产生位移。
在上述具体实施方式的基础上，在另一具体实施方式中，所述步骤b中，测试索夹为单个索夹，锁定索夹包括至少2个索夹，其索夹采用桥位现场的索夹，以确保测试索夹滑移前，锁定索夹不发生滑移，保证试验的准确性。
作为更加具体的设计，在其中一具体实施方式中，所述传力支架上设置有用于千斤顶定位的定位结构，通过该定位结构装配千斤顶和压力传感器。
根据试验时千斤顶组合最大顶推力按照1.5倍索夹计算抗滑摩阻力Ffc取值，根据无吊索索夹螺杆数量计算最大顶推力，即：
F顶推＝1.5*Ffc＝1.5*kμPtot
k-紧固压力分布不均匀系数，取2.8；
μ-摩擦系数，试验设计阶段，按摩擦系数大于0.2考虑进行设计；
Ptot-索夹上螺杆总的设计夹紧力(N)。
基于上述具体实施方式的设计基础上，更加具体的，还包括步骤d，在千斤顶在加载作用力时，加载时先施加30％的预估抗滑移力，剩下的荷载分多级加载，其中前5级每级10％，达到80％后按每级5％进行加载。作为更加具体的，其加载力的最大负荷为：120％-140％的预估抗滑移力。避免一次性加载力过大，无法准确判断滑移点。
作为更加具体的设计，在测试索夹上设置位移计和百分表以用于监测索夹位移，用百分表直观的观察索夹位移情况，用位移计测量位移数值变化情况。
作为更加具体的描述，当百分表指针出现飞转或者位移测量值突然增大作为判断位移的依据。
综上所述，本发明的一种悬索桥主缆索夹抗滑试验装置及试验方法解决了目前国内悬索桥中验证核心部件的可靠性，确保结构安全的问题，通过采用现场现有的部件，针对所使用部件进行抗滑试验有效解决了悬索桥索夹抗滑方面试验的问题，针对核心部件的可靠性以及结构的安全能够得到有效的验证，根据试验要求，能够有效的获取索夹的加载力，以及解决了其的加载方式，以及索夹位移的测试方法。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (10)

1.一种悬索桥主缆索夹抗滑试验装置，其特征在于：包括装配于主缆上的测试索夹(1)以及锁定索夹(2)，该测试索夹(1)与锁定索夹(2)均包括索夹组，其锁定索夹(2)包含的索夹数量大于测试索夹的索夹数量以确保测试索夹滑移前，锁定索夹不发生滑移；
该测试索夹以及锁定索夹之间通过传力支架(3)分散集中作用力以便于传力的均匀；
该传力支架上设置有多个千斤顶(4)，千斤顶上设置有压力传感器(5)以便于检测千斤顶加载力大小。
2.如权利要求1所述的一种悬索桥主缆索夹抗滑试验装置，其特征在于：所述测试索夹(1)包括1个索夹，该锁定索夹(2)包括2个或者2个以上索夹。
3.如权利要求1所述的一种悬索桥主缆索夹抗滑试验装置，其特征在于：所述传力支架(3)包括两块对立设置且中部具有装配孔的板体，该板体包括第一板体(6)和第二板体(7)，该第一板体和第二板体可拆卸装配为一体，该板体的对立面设置有用于装配千斤顶的定位结构。
4.如权利要求3所述的一种悬索桥主缆索夹抗滑试验装置，其特征在于：所述定位结构包括多个设置于传力支架的板体上的限位块(8)，通过限位块以便于千斤顶的定位装配。
5.如权利要求1所述的一种悬索桥主缆锁夹抗滑试验装置，其特征在于：该测试索夹上还设置有位移计(9)和百分表以用于监测索夹位移。
6.一种悬索桥主缆索夹抗滑试验方法，其特征在于：包括以下步骤：
a，在桥位现场，待主缆架设完毕紧缆后，选取锁定索夹以及测试索夹；
b，选取索夹后，在桥位现场先将测试索夹装配在主索缆上，再依次装配传力支架和锁定索夹；
c，在步骤b的基础上，在锁定索夹和测试索夹之间装配2块传力支架，并在传力支架之间设置千斤顶和压力传感器，在千斤顶提供作用力的情况下，测试索夹装配在索缆上可产生位移，锁定索夹不会产生位移。
7.如权利要求6所述的一种悬索桥主缆索夹抗滑试验方法，其特征在于：所述步骤b中，测试索夹为单个索夹，锁定索夹包括至少2个索夹，其索夹采用桥位现场的索夹，以确保测试索夹滑移前，锁定索夹不发生滑移，保证试验的准确性。
8.如权利要求6所述的一种悬索桥主缆索夹抗滑试验方法，其特征在于：所述传力支架上设置有用于千斤顶定位的定位结构，通过该定位结构装配千斤顶和压力传感器。
9.如权利要求6所述的一种悬索桥主缆索夹抗滑试验方法，其特征在于：还包括步骤d，在千斤顶在加载作用力时，加载时先施加30％的预估抗滑移力，剩下的荷载分多级加载，其中前5级每级10％，达到80％后按每级5％进行加载。
10.如权利要求9所述的一种悬索桥主缆索夹抗滑试验方法，其特征在于：在测试索夹上设置位移计和百分表以用于监测索夹位移，用百分表直观的观察索夹位移情况，用位移计测量位移数值变化情况。
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