在建造大型跨江輸電鐵塔時,，需要使用專用的大型輸電鐵塔抱桿進行施工和吊裝。這類結(jié)構(gòu)的設計和建造要求具有很高的安全性能,。為了解抱桿在各種工況下的力學性能,，確保抱桿在施工過程中的安全可靠，在抱桿工作前,，需要對其進行應力測試,。

抱桿結(jié)構(gòu)

抱桿結(jié)構(gòu)由桿身、桅桿和搖臂三大部分組成，另外還有調(diào)幅繩,、腰箍拉線,、抱桿內(nèi)拉線、抱桿提升繩等柔性結(jié)構(gòu)以及回轉(zhuǎn)體,、轉(zhuǎn)向架,、井筒支架等附屬結(jié)構(gòu)。抱桿全高65.326m,，回轉(zhuǎn)支承以上部分高23.5m,，臂長23.3m，臂鉸接點至抱桿中心距離1.3m,，*大平衡力矩1500KN•M,。總重27.257t,，抱桿*大水平工作幅度為24.23m,，有效起重量為15t。主體結(jié)構(gòu)為法蘭連接鋼管桁架結(jié)構(gòu),，通過三層鋼絲腰箍拉線固定在輸電鐵塔上,。

試驗工況要求

抱桿設計將最不利荷載組合作為設計工況，對構(gòu)件進行強度校核,，確保安全,。本文采用電測法對吊裝抱桿在5種試驗工況進行應力測試，各工況具體情況如下（0°方向為垂直搖臂方向）：

正常吊裝工況1：風向0°,，風速10m/s,，左右搖臂平衡起吊*大質(zhì)量180KN。

正常吊裝工況2：風向0°,，風速10m/s,左右搖臂不平衡起吊質(zhì)量分別為126KN和180KN,。

正常吊裝工況3：風向90°，風速10m/s,，左右搖臂不平衡起吊質(zhì)量分別為126KN和180KN,。

大風工況：風向0°，風速30m/s,，左右搖臂不起吊重物,，吊索下垂10m，吊鉤用單根Φ13mm鋼絲繩錨于地面,。

靜載荷試驗：無風，場地實際風速不超過8.3m/s,，左右搖臂平衡起吊125%*大質(zhì)量,，即225KN，提升至離地300-500mm位置，保持靜止15min,。

電阻應變片布片方案

整個抱桿共有90個測點,，17個被測截面，每個被測截面均在四周主材上分別取一個測點,，在抱桿的同一截面處,，相對的4個主材內(nèi)側(cè)面各貼一個電阻應變片，貼片方向沿著主材的主軸方向,，貼片處距離橫材與主材的焊接節(jié)點260mm,，從而消除焊接殘余應力對測試的影響?；剞D(zhuǎn)體耳朵部分分別采用45°的應變花測量,。

試驗結(jié)果分析

結(jié)構(gòu)使用的材料為：主材部分、回轉(zhuǎn)體以及鋼絲繩轉(zhuǎn)向架部分的鋼材型號為Q345,，橫材及斜材部分的鋼材型號為Q235,。由于測試點較多，本文僅給出關鍵部位的應力測試值,。抱桿桅桿部分（測點77-80）,、搖臂部分（測點20-23）以及下立柱部分（測點87-90）各取一個截面，以及應力較大的鋼絲繩轉(zhuǎn)向架部分（測點85,、86）在5個工況下的試驗測試數(shù)據(jù)見表1.

由測試數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)大部分測點的應力值均小于抱桿結(jié)構(gòu)設計的允許應力,。應力測試結(jié)果表明，抱桿本身的剛度,、強度基本滿足施工要求,。但桅桿底部截面、下立柱底部截面,、搖臂與回轉(zhuǎn)體連接處以及鋼絲繩轉(zhuǎn)向架等處的應力較大,，其中工況2下桅桿底部截面，測點77應力值達到243.81MPa已經(jīng)超過設計允許應力f=215MPa,，而工況5下鋼絲繩轉(zhuǎn)向架部分,，測點85測試應力值達到249.27MPa，測點86測試應力值達到263.76MPa,，與設計強度f=315MPa較接近,。考慮到該抱桿系統(tǒng)在具體工程中安全性能要求較高,，技術(shù)性要求較強,，根據(jù)應力測試結(jié)果，建議該輸電線鐵塔的結(jié)構(gòu)設計和制造應注意以下問題：

1. 建議在應力較大的桅桿底部,、鋼絲繩轉(zhuǎn)向架等處,，沿主材和轉(zhuǎn)向架軸向外側(cè)加焊兩塊筋板,，從而提高截面的抗彎剛度。此外,，在施工過程中應適當調(diào)整各索力的大小,，減小轉(zhuǎn)向架處所受的彎矩。

2. 注意到回轉(zhuǎn)體,、搖臂端部等處的變形量,，過大的變形會影響回轉(zhuǎn)體齒輪的嚙合，影響搖臂的轉(zhuǎn)動,。還會加大纜繩和滑輪組之間的摩擦,，增加卷揚機的負荷，并影響吊鉤起吊,。

3. 抱桿系統(tǒng)中有控制吊鉤纜繩升降和搖臂變幅的卷揚機系統(tǒng),。在提升重物的過程中，應避免卷揚機轉(zhuǎn)速過大,，避免沖擊荷載,。

4. 在施工中應加強對起重鋼絲繩、卷揚機及相關連接件,，調(diào)幅繩,、卷揚機的受力監(jiān)控與檢修，防止個別構(gòu)件或連接點失效影響整個系統(tǒng)的安全,。

結(jié)論

本文采用電測法對雙搖臂旋轉(zhuǎn)抱桿進行了應力測試,，并考慮了最不利的5種工況。通過對測試數(shù)據(jù)分析,，反映了5個不同工況下抱桿中應力較大的危險構(gòu)件,，并提出對該抱桿結(jié)構(gòu)改進的建議。

研究表明,，大型吊裝設備抱桿在制造完工及使用前,，進行應力測試是非常必要的，可避免發(fā)生重大事故,，電測法在大型抱桿結(jié)構(gòu)的應力測試中是有效,、實用的方法。