考虑接触耦合的钢绞线自振频率研究
发布时间：2021-07-08 07:23
斜拉索是斜拉桥最重要的受力和传力构件,在计算斜拉索索力的时候,往往将钢绞线索看成是等效的单根拉索,但是这个假定也有其不合理性,具体体现在斜拉索内部的钢绞线并不是互相粘接的,中间存在一定的间隔。在HDPE套管的自重和束箍作用下,原本相互保持平行的钢绞线会在中间出现接触。基于以上事实,人们对频率法测索力的适用性提出了质疑。本文针对拉索中出现的钢绞线耦合振动现象,采用叠梁模型,分析了钢绞线耦合对拉索整体振动特性的影响,主要工作如下:（1）介绍了缆索承重桥的分类和发展概况,以及常用的几类承重索类型,分析了不同拉索的优缺点。（2）详细介绍了张紧弦理论的发展过程。列出了几个较为经典的拉索振动频率与索力转换关系的理论。（3）采用分段建立拉索运动平衡方程的方法,推导出了多根钢绞线位移发生耦合时求解体系自振频率的弦理论解析公式,编制MATLAB程序求解自振频率,与有限元计算结果对比,验证了公式的正确性。（4）分析了线密度、索长、索力的不均匀性以及耦合刚度、位置和范围等因素对拉索耦合体系自振频率的影响规律。结果表明不均匀性越大,自振频率偏差越大,而耦合刚度、位置及范围等则会影响钢绞线之间的相互作用,耦合刚...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PPWS法索股架设空中编缆法（AS）19世纪中叶发明于美国，也是早期悬索桥主缆的主要施工方法，
[11]。图 1-2（a）AS 法主缆构造图 图 1-2（b）AS 法束股构造图中外部分悬索桥主缆施工情况见表 1-2：表 1-2 部分悬索桥施工工法名称 国别 年份 主缆尺寸 架设方法明石海峡大桥 日本 1998 2×1120 PWS香港青马大桥 中国 1998 2×1100 AS南备赞大桥 日本 1988 2×1070 PWS金门大桥 美国 1937 2×924 AS湖南矮寨大桥 中国 2012 2×855 PWS舟山西堠门大桥 中国 2009 2×845 PWS来岛二桥 日本 1999 2×650 PWS大贝尔特东桥 丹麦 1998 2×827 AS1.2.2 斜拉索索结构规范《斜拉桥热聚乙烯高强钢丝拉索技术条件》（GB/T 18365-2001）明确指出[12]:斜拉索宜优先采用直径为 7mm 的热镀锌钢丝，也可使用直径为 5mm 的热镀锌钢丝。镀锌钢丝的标准强度不得低于 1570MPa，性能不低于《桥梁缆索用热镀锌钢丝》（GB/T17101-2008）的要求。斜拉索是斜拉桥的承重构件，不仅要具有高强度的性能，还需具备良好的抗疲劳能力和抗腐蚀能力。现今我国较常用的斜拉索有平行钢丝索和平行钢绞线索。（1）平行钢丝索平行钢丝索的钢丝采用直径为 5 mm 或 7 mm 的高强镀锌钢丝或者高强钢丝，要求标准强度在 1600 MPa 以上。其基本组成构件包括垫块、定位板、连接筒、锚杯、螺母等，锚杯中空隙部分还需灌入流动态的混合填料。在制作过程中将若干根钢丝平行并拢、扎
图 1-3（a）冷铸墩头锚示意图 图 1-3（b）平行钢丝索截面图（2）平行钢绞线索平行钢绞线索由多根镀锌或环氧喷涂钢绞线热挤聚乙烯护套组成，钢绞线的标强度达到 1860 MPa。每根钢铰线索的组成部分包括预埋导管，夹片，钢锥管，定垫板，保护盖帽和两端的张拉端锚具及锚固端锚具。成品钢绞线直接在加工厂注石蜡，之后热挤 PE 防护层，加工完成后上卷盘运输至现场，在现场编索、安装，索可以是平行成束形成平行钢绞线索，也可以扭绞一定的角度成为半平行钢绞线行钢绞线斜拉索索体结构示意见图 1-4：
【参考文献】：
期刊论文
[1]悬索桥主缆空中纺线工法技术经济性分析[J]. 葛国库,石虎强,金仓,牛亚洲. 公路. 2017(03)
[2]平行钢绞线斜拉索索力测试方法评价[J]. 张卓杰,王荣辉,甄晓霞,刘新欢,韩晓成. 桥梁建设. 2016(02)
[3]矮塔斜拉桥斜拉索单根张拉均匀性研究[J]. 王儒飞,张永水,朱德祥. 公路. 2015(12)
[4]平行钢绞线斜拉索等值张拉力精确计算方法[J]. 邹力,彭旭民,位东升. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2015(02)
[5]基于频率法的平行钢绞线索索力测试研究[J]. 孙增寿,赵云鹏,秦磊. 铁道科学与工程学报. 2014(03)
[6]求解平行钢绞线斜拉索初张力的数值算法[J]. 张卓杰,王荣辉. 华南理工大学学报(自然科学版). 2014(02)
[7]平行钢丝与钢绞线拉索体系比较研究[J]. 万义辉. 中国市政工程. 2013(06)
[8]超大跨度悬索桥主缆预制索股制造工艺技术[J]. 叶觉明. 金属制品. 2013(02)
[9]无应力状态法在钢绞线斜拉索施工中的应用[J]. 苑仁安,秦顺全. 桥梁建设. 2012(03)
[10]一种考虑弹性多支承拉索索力求解的有限单元法[J]. 王荣辉,甘泉,龚玲玲,李新平. 振动工程学报. 2010(05)
博士论文
[1]大跨度桥梁索结构丝股分离与滑移机理及其力学行为的研究[D]. 张卓杰.华南理工大学 2016
硕士论文
[1]频率法测定斜拉索索力若干问题的研究[D]. 罗勋.西南交通大学 2009
本文编号：3271128
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PPWS法索股架设空中编缆法（AS）19世纪中叶发明于美国，也是早期悬索桥主缆的主要施工方法，
[11]。图 1-2（a）AS 法主缆构造图 图 1-2（b）AS 法束股构造图中外部分悬索桥主缆施工情况见表 1-2：表 1-2 部分悬索桥施工工法名称 国别 年份 主缆尺寸 架设方法明石海峡大桥 日本 1998 2×1120 PWS香港青马大桥 中国 1998 2×1100 AS南备赞大桥 日本 1988 2×1070 PWS金门大桥 美国 1937 2×924 AS湖南矮寨大桥 中国 2012 2×855 PWS舟山西堠门大桥 中国 2009 2×845 PWS来岛二桥 日本 1999 2×650 PWS大贝尔特东桥 丹麦 1998 2×827 AS1.2.2 斜拉索索结构规范《斜拉桥热聚乙烯高强钢丝拉索技术条件》（GB/T 18365-2001）明确指出[12]:斜拉索宜优先采用直径为 7mm 的热镀锌钢丝，也可使用直径为 5mm 的热镀锌钢丝。镀锌钢丝的标准强度不得低于 1570MPa，性能不低于《桥梁缆索用热镀锌钢丝》（GB/T17101-2008）的要求。斜拉索是斜拉桥的承重构件，不仅要具有高强度的性能，还需具备良好的抗疲劳能力和抗腐蚀能力。现今我国较常用的斜拉索有平行钢丝索和平行钢绞线索。（1）平行钢丝索平行钢丝索的钢丝采用直径为 5 mm 或 7 mm 的高强镀锌钢丝或者高强钢丝，要求标准强度在 1600 MPa 以上。其基本组成构件包括垫块、定位板、连接筒、锚杯、螺母等，锚杯中空隙部分还需灌入流动态的混合填料。在制作过程中将若干根钢丝平行并拢、扎
图 1-3（a）冷铸墩头锚示意图 图 1-3（b）平行钢丝索截面图（2）平行钢绞线索平行钢绞线索由多根镀锌或环氧喷涂钢绞线热挤聚乙烯护套组成，钢绞线的标强度达到 1860 MPa。每根钢铰线索的组成部分包括预埋导管，夹片，钢锥管，定垫板，保护盖帽和两端的张拉端锚具及锚固端锚具。成品钢绞线直接在加工厂注石蜡，之后热挤 PE 防护层，加工完成后上卷盘运输至现场，在现场编索、安装，索可以是平行成束形成平行钢绞线索，也可以扭绞一定的角度成为半平行钢绞线行钢绞线斜拉索索体结构示意见图 1-4：
【参考文献】：
期刊论文
[1]悬索桥主缆空中纺线工法技术经济性分析[J]. 葛国库,石虎强,金仓,牛亚洲. 公路. 2017(03)
[2]平行钢绞线斜拉索索力测试方法评价[J]. 张卓杰,王荣辉,甄晓霞,刘新欢,韩晓成. 桥梁建设. 2016(02)
[3]矮塔斜拉桥斜拉索单根张拉均匀性研究[J]. 王儒飞,张永水,朱德祥. 公路. 2015(12)
[4]平行钢绞线斜拉索等值张拉力精确计算方法[J]. 邹力,彭旭民,位东升. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2015(02)
[5]基于频率法的平行钢绞线索索力测试研究[J]. 孙增寿,赵云鹏,秦磊. 铁道科学与工程学报. 2014(03)
[6]求解平行钢绞线斜拉索初张力的数值算法[J]. 张卓杰,王荣辉. 华南理工大学学报(自然科学版). 2014(02)
[7]平行钢丝与钢绞线拉索体系比较研究[J]. 万义辉. 中国市政工程. 2013(06)
[8]超大跨度悬索桥主缆预制索股制造工艺技术[J]. 叶觉明. 金属制品. 2013(02)
[9]无应力状态法在钢绞线斜拉索施工中的应用[J]. 苑仁安,秦顺全. 桥梁建设. 2012(03)
[10]一种考虑弹性多支承拉索索力求解的有限单元法[J]. 王荣辉,甘泉,龚玲玲,李新平. 振动工程学报. 2010(05)
博士论文
[1]大跨度桥梁索结构丝股分离与滑移机理及其力学行为的研究[D]. 张卓杰.华南理工大学 2016
硕士论文
[1]频率法测定斜拉索索力若干问题的研究[D]. 罗勋.西南交通大学 2009
本文编号：3271128
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