郑成龙 陈树林 周祥 魏爱生 刘火明 刘盟盟
中建八局西南公司，成都，610041
[摘要] 由于钢索由高强钢丝扭绞成型，导致钢丝受力复杂，包括拉伸、扭转、弯曲以及摩擦等。钢索整体的变形属于非线性大变形。在长期受力作用下，根据不同的品种的钢索以及不同的编制工艺，存在着不同的蠕变效应，影响钢索整体的力和变形关系。凤凰山专业足球场项目选取大直径密封索，索构造复杂，而蠕变效应对于整体结构的分析和工程施工具有重要的理论意义和工程应用价值,特此设计了大直径环索蠕变试验。
[关键词] 密闭索；蠕变试验；大开口索穹顶；索夹；位移
1、工程概况
成都凤凰山体育公园是贯彻落实成都市委、市政府建设“三城三都”总体战略部署，加快推进体育赛事名城建设步伐的重要项目，也是举办2021年第31届世界大学生运动会，2023年亚洲杯的重要赛事场馆。项目体量巨大，形态优美，包含国内首个6万座FIFA标准特大型专业足球场，以及一座1.8万座满足NBA标准的综合体育馆，建成后将成为成都中轴北延线的标志性建筑，展示成都形象的名片工程。
专业足球场罩棚体系由大开口索穹顶+单层ETFE膜结构组成，索穹顶南北长约279m，东西宽约234m，屋面最高点标高64m，防火设计等级为B1级。
2、试验内容
凤凰山专业足球场屋盖结构为大开口索穹顶结构，如图1所示，屋盖结构由外围压力环、内部拉力环（上环索、下环索及刚性杆桁架）和中间的索穹顶组成。
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4、试验步骤及测试方法
4.1试验步骤
1 、在试验反力架上张拉环索，并维持索力稳定1小时；
2 、在拉紧试验索上安装拉线式位移计，标距3m；
3、实时采集拉线式位移计位移，合计5天120小时；
4、当油压表显示损失索力达到张拉力的5%时，补张拉恢复给定张拉力。
4.2测试方法
1）位移测试
位移测试采用位移计，主要测试索的相对蠕变变形。
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6、试验现场及加载测试传感器布置
6.1现场试验照片
试验现场情况见图
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7、试验结果记录及分析
7.1环索压力环试验数据记录及分析
环索压力环试验加载受力模式简图如图14所示，环索两端锚固，通过中间加载千斤顶施加横向推力对环索间接张拉，待环索张拉到设计值后，维持环索的内力 5 天（120 小时），当油压表显示损失索力达到张拉力的 5%时，补张拉恢复给定张拉力。
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8、环索蠕变试验主要结论
本次试验完成环索的蠕变试验，从以上数据得出如下试验结论：
1）通过将索两端锚固，中间横向加载的方式可以用较小的力对环索施加比较大的预应力，预应力的精度满足试验要求；
2）经过120 小时加载，各根环索的标距内蠕变变形最大值0.85mm~1.44mm。
3）外侧环索 U1 索和 D1 索的位移-时间变化曲线和应变-时间变化曲线趋势一致，在 50h 左右达到最大值，50~120h 后趋于平缓；
4）内侧索 U2 索和 D2 索的位移-时间变化曲线和应变-时间变化曲线趋势一致，在 100h 左右达到最大值，100~120h 后趋于平缓；
5）外侧索和内侧索时间变化曲线不一致主要原因是位移计靠近索夹位置叠加了索的弯曲变形。
9、结束语
通过密闭索蠕变试验，验证了本工程密闭索材料的可靠性，确保了工程的顺利实施，保证了工程的耐久性，为类似索结构选材、设计提供借鉴。
参考文献
[1]马小飞,李团结,王辉,褚克萍.Kevlar纤维张力索蠕变性能研究[J].机械工程学报,2018,54(09):128-134.
[2]于波, 王玥, 刘国富,等. 索膜结构的蠕变性能研究[J]. 科学技术与工程, 2006, 006(015):2301-2305.