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索力测量
索力测试方法有：１.电阻应变法2.拉索伸长量测定法3.索拉力垂度关系测定法4.张拉千斤顶测定法5.压力传感器测定法6.振动测定法等。
振动法测索力原理：方法是实测拉索的固有频率，利用索的张力和固有频率的关系计算索力。
扣索、系杆及吊杆索力是设计中重要参数。施工阶段扣索、系杆及吊杆的索力状况及索力误差分布是评估、判断施工阶段结构内力状况、安全状况及施工质量的重要依据。索力大小，直接影响到拱肋及主梁的线形、拱肋及主梁内力分布。所以在施工过程中，准确地测量索力值并把它调整到设计要求的范围以内，是保证本桥结构安全施工的关键。
A、测量内容
本桥索力测量包括斜拉扣索索力测量和吊杆索力测量。
斜拉扣索索力测量主要采用频谱分析法进行，在扣索初张拉、扣索索力调整等阶段测试每根扣索索力。
吊杆索力监测采用频谱分析法和光纤压力传感器测量。其中，1号短吊杆采用光纤压力传感器测量，其余采用频谱分析法测量。吊杆张拉调整完毕测试其索力。
B、测量方法及原理
本桥斜拉扣索和长吊杆索力均采用频谱分析法进行测试，1号短吊杆和系杆采用光纤压力传感器进行测量。
频谱分析法是利用紧固在缆索上的高灵敏度传感器，拾取索在环境振动激励下的振动信号，经过滤波、放大、谱分析，得出缆索的自振频率，根据自振频率与索力的关系，来迅速确定索力。
如果环境振动不易激起拉索较强振动，不易测得满足拉索频率分析的振动信号。根据我院长期以来对多座大型桥梁的索力测试经验，传递函数法能够较好解决这一问题，该办法主要利用小型力锤敲击（此敲击力度很小，力锤带橡皮头，对索无损伤），对索进行激励，再利用高灵敏度传感器拾取振动信号，并分析得到拉索的传递函数，由此获得拉索正确频率，根据自振频率与索力的关系来确定索力。
将拉索视为弦的振动，在拉索上任意截取单元体，其基本平衡方程为：
（5-3）
其中：EI——拉索的弯曲刚度；
P——索力；
m——拉索单位长度的质量；
y——拉索的振幅；
x——沿拉索方向的坐标；
t——时间。
在拉索两端为铰支的情况下，（5-3）式的解式
（5-4）
其中：ｌ——拉索的计算索长；
ｋ——拉索的自振频率的阶数，k=1,2,3；
fk——拉索的第k阶自振频率。
式（3-4）是拉索的自振频率和相应索力的一般关系式，一般而言拉缆索的弯曲刚度与索长的平方相比很小，可以忽略不计，当K值较小时，式（5-4）可改为：
（5-5）
因拉索的m、ｌ均为已知，通过人工激励可获得拉索的频响函数，由拉索的频响函数可识别出拉索的频率f，从而得到拉索的索力。
拉索的频响函数G（iω）为：
G（iω）=Y（iω）/F（iω） （5-6）
测试分析流程图如图5.17所示：
动态信号
放大器
A/D转换、计算机分析系统
高灵敏
传感器

图5.17 索力测试分析流程图
C、测量元件仪器
频谱法索力测试系统由含高灵敏度加速度传感器、高倍率直流放大器及配有频率分析软件和A/D转换的微型计算机组成，如下图5.18所示。
图5.18 频谱法索力测试系统
系杆和短吊杆索力测量采用我公司研制的光纤压力传感器测量，该传感器可根据实际张拉力进行选用量程，其灵敏度为1 kN，如下图：
图5.19 光纤光栅压力传感器

D、测试工况及频率
索力测试的工作频率为每个钢管拱节段进行3次，分别为：拱肋节段拼装、扣索初张拉、扣索调整阶段；每个主梁节段进行1次，选择在主梁节段拼装阶段进行；吊杆索、系杆索张拉调整完毕分别进行索力测试。测量范围均为已施工的全部结构通测。

拉索索力误差分析报告表
索号
索力（kN）
实测合力（KN）
监控单位计算值
百分比（监控计算值-实测值）/实测值）×100％
监理单位计算值
设计单位计算值
上 游
下游

工 况

天 气

温 度

测 量

日 期

时 间

复 核

监 控

设 计

监 理