体外预应力加固简支梁桥钢索自由长度确定.pdf

8O 桥梁结构 城市道桥与防洪 2013年3月第 3期 刚度计算式，将式So=goA和m,=pA 式代人上述公 结构破坏。在做加固设计时，为了避免体外索加固 式有： 结构的共振现象的发生，往往通过限制体外索的 自由长度，改变索的自振频率，使体外索的自振频 = 21V、／ (5) p 率与被加固结构的自身频率相互错开 ，达到防止 寺、／(1) (6) 共振和疲劳现象发生的目的。 为了使体外索与外部激励的频率不同，首先 以钢绞线作为体外预应力筋，索的自由长度 要了解外部激励的频率的范围，对于汽车激励的 以5—20m为例计算体外索弯曲刚度影响系数。钢 频率大约在0．1~2Hz，而桥梁基频率在 15Hz。 绞线的抗拉强度为 1860MPa，弹性模量为 1．95， 现以钢绞线为例 ，由式 (5)可得不同索的自由长度 假设体外索的自由长度为5、10、15、20m，体外索 下不同张拉力结构 自振频率见表 3。 截面为圆形，直径为 d，张拉应力取0．6倍的抗拉 强度 (见表 1)和0．75倍的抗拉强度 (见表 2)，即 表 3 不同有效应力及索德 自由长度的自振频率 (单位：Hz) 为l116和 1395，则可计算的值。 表 1体外索抗弯刚度影响系数 表2体外索抗弯刚度影响系数 表 1和表2中计算的 数量级为 ×10。 由表 1、表2和6的表达式 ，对于一般采用体 外预应力加固的体外索，弯曲刚度影响系数与 自 由长度的二次方成反比，且随着体外索的界面面 积的增大而增大 ，随张拉力的增大而减小。但弯曲 刚度影响系数皆小于 3％，可以忽略不计，而统一 由表 3绘制出索在不同有效应力、自由长度 采用式(5)计算。 与 自振频率的关系图如图3、图4所示。 3体外索自由长度的确定 频率．应力 桥梁采用体外预应力法加固后，体外索与主 30 梁除在锚固点和转向装置相互接触处，其它部分 2S ● — ．rl ． 都是分离(见图 1)，它们的振动是独立，有着各 自 2o 一．rl-_- ＼ 的自振频率。当体外索的自振频率达到某个范围 甜 15 鼙 时，行人 、车辆、风等外荷载可能会引起结构产生 1O S 共振现象，不仅会使行人和车辆行驶产生不舒服 的感觉 ，而且当体外预应力结构固有频率与外荷