基于激光扫描的悬索桥吊杆力测试原理与试验

来源：中国血液净化杂志2025年第6期北京时间：

作者：周银, 杨雨龙, 张洪, 贺洪滔, 张发平, 辛景舟, 周建庭

单位：1. 重庆交通大学　山区桥梁及隧道工程国家重点实验室，重庆　400074","2. 重庆交通大学　土木工程学院，重庆　400074","3. 中国十九冶集团有限公司，四川　成都　610031

摘要：<p>悬索桥吊杆力的精确测量在施工控制、健康监测、损伤诊断、加固维修中至关重要，但目前针对跨中区域短吊杆仍缺少行之有效的方法。为此，提出了基于激光扫描的悬索桥吊杆力测试方法（简称扫描法）。首先，针对悬索桥索形测量困难问题，提出采用三维激光扫描快速捕获主缆几何形态，并给出了基于扫描点云的主缆索形精确计算方法。其次，推导了基于主缆实测线形的吊杆力的计算公式，吊杆力仅与悬索桥主缆索形、重度及主缆中水平力有关，与吊杆的刚度、边界等特性无关，该方法解决了以往频率法对短吊杆难以准确测量的难题。然后，在主跨550 m的巫山桂花大桥上开展了实桥试验研究，包括所提出的吊杆力计算方法精度验证试验和所提出的基于激光扫描索力测试方法可靠性验证试验。试验结果表明：在测量精度方面，传统的频率法中约50%的吊杆力测量误差超过10%，所提出方法的62个吊杆力测试样本仅有2个测量误差超过5%；在测量效率方面，频率法完成全桥吊杆测试耗时约330 min，所提出方法耗时约70 min，所提出方法的现场测试效率提升近4倍。最后，将所提出方法应用于重庆鹅公岩轨道桥中，对鹅公岩轨道桥吊杆断裂前的真实索力开展了追溯评估。基于激光扫描历史数据的评估结果表明，鹅公岩轨道桥断裂吊杆及邻近吊杆的索力与设计索力偏差在10%以内，证明了索力不是该大桥吊杆断裂的主要诱因。</p>

关键词：桥梁工程,悬索桥,索力测量,激光扫描,吊杆