坦桑尼亚大桥斜拉索抗滑试验研究

坦桑尼亚大桥斜拉索抗滑试验研究

邹全,胡鑫凤,邱敏

柳州欧维姆机械股份有限公司，广西壮族自治区柳州市，545000

   坦桑尼亚新赛兰德大桥采用柳州欧维姆机械股份有限公司的OVMAT矮塔斜拉桥拉索系统，拉索规格为OVMAT-42。为验证OVMAT矮塔拉索系统的抗滑性能及单根钢绞线的可更换性，在中铁大桥局专家和第三方鉴定机构GNVGL的见证下进行了抗滑和钢绞线更换试验。

1. 试验目的

检验新赛兰德大桥使用的OVMAT-42矮塔斜拉桥拉索体系单侧双向抗滑装置的抗滑性，具体是通过节段模型模拟桥塔两侧拉索的偏载(即不平衡力)，拉索单侧双向抗滑装置在偏载作用下的微动反应，验证单侧双向抗滑装置抗滑性能，确认设计极限荷载作用下能够满足设计抗滑要求。

2试验步骤与量测计划

2.1试验步骤

（1）安装单侧双向抗滑装置；

（2）将制作好抗滑键的钢绞线穿索，同时安装抗滑插片，抗滑键布置在索鞍一侧；

（3）旋紧锁紧环；

（4）单根钢绞线逐根预紧；

（5） 选取两根钢绞线，在抗滑装置的位置安装位移计，测量钢绞线的变形量；

（6）两端抗滑装置安装数显位移计；

（7）两端千斤顶张拉到0.05倍公称极限荷载，各位移计归零；试验逐级按照：0.10倍、0.20倍、0.30倍、0.40倍、0.45 倍公称极限荷载同步加载，并记录各级传感器和位移计读数；

（8）有抗滑键侧千斤顶维持0.45公称极限荷载，无抗滑键侧千斤顶逐级以每级200kN增量加载，分6级加载后，第7级以100kN加载，最后达到1300kN的偏载力，并记录各级传感器和位移计数值；

（9）无抗滑键侧千斤顶卸载至0.45公称极限荷载，有抗滑键侧千斤顶逐级以每级200kN增量加载，分6级加载后，第7级以100kN加载，最后达到1300kN的偏载力，并记录各级传感器和位移计数值；

（10）两端千斤顶同时卸载，逐级按照：0.50倍、0.40倍、0.30倍、0.20倍、0.10倍公称极限荷载同步卸载，最终维持荷载在500kN左右；

（11）放松锁紧环，逐一取下抗滑插片

（12）选取中心钢绞线，用千斤顶放张索力，取出钢绞线，并牵引一根新的钢绞线更换到原抽出的钢绞线位置；

（13）通过千斤顶的张拉。将更换后的钢绞线两端安装夹片，完成新钢绞线的锚固，换索完毕。

2.2测量计划

本试验利用在拉索索体中选取的两根钢绞线作为测试基准点，以检验抗滑键在极限偏载力的施加下是否提供足够的抗滑力克服索体滑动，同时在安装有抗滑键及锁紧结构的抗滑装置选取两个测试基准点，以检验抗滑装置在极限偏载力下的受力反应是否安全。测点位置示意图如图3-1所示;其中，位置1为有抗滑键侧钢绞线量测点Y1，2为有抗滑键侧钢绞线量测点Y2，3为锁紧压环，4为抗滑插片，5为抗滑锚固筒，6为抗滑键，7为索鞍，8为无抗滑键侧钢绞线量测点W1，9为无抗滑键侧钢绞线量测点W2 ，10为索体钢绞线。

图2-1 测点布置图（单位：mm）

图2-1显示现场位移计实际架设之量测点位，钢绞线量测点Y1及Y2 (图中位置1及2)可得有抗滑键侧钢索实际长度为425mm，考虑钢绞线量测点W1及W2 可得无抗滑键侧钢索实际长度为La=2665mm;

3试验过程与测试结果

3.1无抗滑键侧施加偏载1300kN

有抗滑键侧维持荷载为0.45倍公称极限荷载，无抗滑键侧之千斤顶开始逐级载入偏·载，每级以200kN之增量加载，分为6级载入后，第7级再以100kN之增量载入，以达1300kN之偏载目标，

无抗滑键侧：单侧双向抗滑装置结构缝隙的存在导致实际钢绞线伸长实际测量值W1和W2与理论钢绞线伸长S最大相差2.5mm，但钢绞线伸长增幅△W1和△W2与理论钢绞线伸长增幅相差越来越小，缝隙逐渐消除,呈收敛趋势，在偏载1300KN时，与理论相差△S最大仅为0.09mm属于各构件的弹性变形叠加，并且在保压10分钟后伸长量未增加（现场拍摄视频）故可视为未产生滑动。

抗滑键侧：在无抗滑键侧偏载1300KN时，抗滑键钢绞线伸长量Y1和Y2与理论值L相差0.42mm；另钢绞线伸长增幅△Y1和△Y2与理论钢绞线伸长增幅△L相差越来越小，缝隙逐渐消除，程收敛趋势，在偏载1300KN时，与理论△L相差最大仅为0.02mm，属于各构件的弹性变形叠加，并且在保压10分钟后伸长量未增加（现场拍摄视频），故可视为未产生滑动。

3.2抗滑键侧施加偏载1300kN

无抗滑键侧卸载至F0.45，并维持荷载为0.45倍公称极限荷载，抗滑键侧千斤顶开始逐级施加偏载，每级以200kN增量加载，分为6级加载后，第7级再以100kN增量加载，以达1300kN偏载目标，

无抗滑键侧：在抗滑键侧偏载1300KN时，由于单侧双向抗滑装置结构缝隙的存在导致实际钢绞线伸长实际测量值W1和W2与理论钢绞线伸长S最大相差1.36mm，但钢绞线伸长增幅△W1和△W2与理论钢绞线伸长增幅△S相差越来越小，缝隙逐渐消除，程收敛趋势，在偏载1300KN时，与理论△

S相差最大仅为0.08mm属于各构件的弹性变形叠加，并且在保压10分钟后伸长量为增加，故可视为未产生滑动。

抗滑键侧：在无抗滑键侧偏载1300KN时，抗滑键钢绞线伸长量Y1和Y2与理论值S相差1.91mm；但钢绞线伸长增幅△Y1和△Y2与理论钢绞线伸长增幅△L相差越来越小，缝隙逐渐消除，程收敛趋势，在偏载1300KN时，与理论△L相差最大仅为0.07mm，属于各构件的弹性变形叠加，并且在保压10分钟后伸长量未增加，故可视为未产生滑动。

4·结论

试验结果说明：抗滑键为单个抗滑结构单元之抗滑技术，可满足矮塔斜拉桥不同拉索规格的抗滑设计需求。

参考文献：

[1]杨咏漪,陈克坚.大跨度铁路斜拉桥斜拉索参数振动分析[J].铁道工程学报,2013,(10):60-65,91.

[2] 汪峰,晓旭,刘章军.斜拉桥塔-索-桥面连续耦合参数振动特性分析[J].应用力学学报,2015,(2):340-346.