整體結構示意圖；
[0029] 圖4為本發(fā)明的連接器展開時的結構示意圖；
[0030] 圖5為本發(fā)明的連接器使用時的結構示意圖；
[0031 ]圖6為本發(fā)明的連接筒的結構示意圖；
[0032]圖7為本發(fā)明斜拉索無應力長度計算的模型圖。
【具體實施方式】
[0033]下面結合實施例和附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照 說明書文字能夠據(jù)以實施。
[0034]需要說明的是，下述實施方案中所述實驗方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法，所 述試劑和材料，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑獲得;在本發(fā)明的描述中，術語"橫向"、"縱 向"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底"、"內(nèi)"、"外"等指示的方 位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述， 并不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因 此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0035]如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6所不，本發(fā)明提供一種基于無應力索長的斜拉索更 換方法，包括如下步驟：
[0036]步驟一、確定損壞斜拉索的實際受力；
[0037]步驟二、現(xiàn)場測量損壞斜拉索的橋塔錨固點和主梁錨固點坐標，根據(jù)損壞斜拉索 的實際受力計算出損壞斜拉索的有應力長度;對新制斜拉索材料做拉伸試驗，確定其彈性 模量；
[0038]步驟三、根據(jù)損壞斜拉索的實際受力、損壞斜拉索的有應力長度和新制斜拉索材 料的彈性模量，計算出新制斜拉索的無應力長度和現(xiàn)場拔出量，所述現(xiàn)場拔出量是在指斜 拉索安裝過程中斜拉索拉伸受力時，測得的所述橋塔錨固點和/或主梁錨固點以外的斜拉 索長度；
[0039] 步驟四、工廠根據(jù)新制斜拉索的無應力長度制造新制斜拉索，所述新制斜拉索的 長度等于新制斜拉索的無應力長度，同時現(xiàn)場開展拆除損壞斜拉索工作；
[0040] 步驟五、將所述新制斜拉索的一端固定在所述橋塔錨固點上，新制斜拉索的另一 端與千斤頂通過連接裝置可拆卸連接，所述千斤頂設置為帶動所述新制斜拉索的另一端穿 過所述主梁錨固點的錨墊板并繼續(xù)沿相同方向向前拉伸至終點，所述終點與所述主梁錨固 點的距離等于所述現(xiàn)場拔出量，當所述新制斜拉索的另一端到達所述終點時，將所述主梁 錨固點用錨具鎖定，以使所述新制斜拉索固定在所述橋塔錨固點和所述主梁錨固點之間， 再將所述千斤頂與所述斜拉索的連接斷開并移除所述千斤頂和所述連接裝置，完成斜拉索 更換。
[0041] 本發(fā)明的損壞斜拉索的有應力長度、新制斜拉索的無應力長度和現(xiàn)場拔出量是根 據(jù)文獻《千米級混合梁斜拉橋無應力索長及幾何線性控制》，《大跨度混合梁斜拉橋幾何控 制計算方法》中的記載的計算方法，以及德國學者Ernst提出的將具有較高初應力和一定垂 度的斜拉索等效為一個直弦桿，只考慮索自重沿弦線垂直方向的影響，并用拋物線簡化實 際懸鏈線索形的理論計算得出的，其中，本發(fā)明的現(xiàn)場拔出量的計算方法與文獻中錨頭引 伸量的計算方法相同，斜拉索的無應力長度的具體計算方法為：
[0042]如圖7所示，q為單位長度斜索重量，fm為斜索跨中m處的徑向撓度，a為索弦線與水 平面的夾角。
[0043]根據(jù)m處索彎矩為零的條件，得到：
[0044]
[0045] 忽略索自重沿弦線方向的分量影響，則索形為二次拋物線。在坐標系xoy中，斜拉 索的曲線方程為：
[0049] 下錨點樸索切線與弦線的夾角為：
[0046]
[0047]
[0048]
[0050]
[00511斜拉索的有應力長度為：
[0052]
[0053] 斜拉索的彈性伸長量為：
[0054]
[0055] 則斜拉索的無應力長度為：
[0056]
[0057]根據(jù)等效直桿的思路，當已知拉索力T后，斜拉索的無應力長度就可以被唯一確 定。
[0058] 在另一技術方案中，所述的基于無應力索長的斜拉索更換方法，所述步驟一中，損 壞斜拉索的實際受力是通過建立結構有限元模型計算得到損壞斜拉索受力理論值，現(xiàn)場采 用基于頻率法的綜合測試儀利用動測法測得損壞斜拉索受力實際值，實測值和理論值相互 校核確定的。
[0059] 在另一技術方案中，所述的基于無應力索長的斜拉索更換方法，所述連接裝置，其 包括：
[0060] 引伸桿2,其一端通過連接器3與所述新制斜拉索1的另一端連接，所述引伸桿2另 一端通過螺母4與所述千斤頂5可拆卸連接，所述連接器3上設有光感凸起37,所述光感凸起 37與所述新制斜拉索1的另一端的端面平齊；
[0061] 連接筒6,其為中空圓柱體，其套設在所述引伸桿2的外部，所述連接筒6的長度大 于所述現(xiàn)場拔出量，所述連接筒6的上部和下部分別通過螺母(未示出）與所述錨墊板7和所 述千斤頂5連接，所述連接筒6的外壁設有沿其軸向設置的標尺61，所述標尺61的邊緣與所 述連接筒6的邊緣平齊，且所述標尺61的讀數(shù)由上至下依次增加，所述標尺61的一側(cè)設有平 行于所述標尺61并貫穿所述連接筒6的第一開口 62,所述連接筒6、所述引伸桿2和所述千斤 頂5的中軸線均位于所述新制斜拉索1的延長線上；
[0062]光感定位器63，其位于所述連接筒6的內(nèi)部并與所述第一開口 62滑動連接，所述光 感定位器63設置為僅與所述光感凸起37可產(chǎn)生干涉；
[0063]控制器64,其設置在所述連接筒6的外部，所述控制器64與所述光感定位器63和所 述千斤頂5電聯(lián)接，所述控制器64設置為當所述光感定位器63與所述光感凸起37產(chǎn)生干涉 時，所述控制器接64收所述光感定位器63傳遞的定位信息并控制所述千斤頂5停止張拉，進 而實現(xiàn)所述光感凸起37的定位。
[0064] 本發(fā)明斜拉索安裝過程中斜拉索的拔出量的自動控制是這樣實現(xiàn)的，首先將引伸 桿和新制斜拉索的另一端通過連接器連接，連接時，確保光感凸起與斜拉索另一端的端面 平齊，再將引伸桿、錨墊板、連接筒、千斤頂?shù)纫来谓M裝，使新制斜拉索與千斤頂連接，根據(jù) 計算得出的現(xiàn)場拔出量調(diào)節(jié)連接筒上光感定位器的位置，使光感定位器在標尺上的對應讀 數(shù)等于現(xiàn)場拔出量，調(diào)整完成后，將光感定位器固定，千斤頂開始張拉，當光感定位器檢測 到光感凸起時，光感定位器將定位信息傳遞給連接筒上的控制器，控制器再控制千斤頂停 止張拉，進而實現(xiàn)光感凸起的定位，此時，斜拉索的拔出量等于計算得出的現(xiàn)場拔出量。
[0065] 在另一技術方案中，所述的基于無應力索長的斜拉索更換方法，所述連接器3,其 由第一瓦形板31、第二瓦形板33和多個第三瓦形板32組成，所述多個第三瓦形32板均位于 所述第一瓦形板31和所述第二瓦形板33之間，且與所述第一瓦形板31和所述第二瓦形板33 同向平鋪排列，所述第一瓦形板31與第三瓦形板32、所述第二瓦形板33與第三瓦形板32以 及所述多個第三瓦形板32之間的相鄰側(cè)邊均通過軸34鉸接，所述第一瓦形板31不與所述第 三瓦形板32鉸接的側(cè)邊的上部和下部均設有第一螺栓板35,所述第二瓦形板33與所述第一 螺栓板35位