组装件试验包括三个部分：①试验安装及控制；②弹模测定；③疲劳加载。

1）试验安装及控制

根据FAST索网钢索的疲劳性能要求，对新型钢索组装件进行500MPa的200万次的疲劳加载试验。根据计算应力幅上限取0.45σb即744MPa，下限则为244MPa，拉索索体截面面积A为435mm2，所以对拉索施加106.1～323.6kN的荷载，根据这一要求，采用100T的MTS疲劳试验机。加载如图3－47和图3－48所示：

图3－47　新型钢索疲劳试验加载示意图

图3－48　新型钢索疲劳试验加载实体

图3－49　试验加载的电脑控制画面

MTS试验系统由加载系统、控制器、测量系统等部分组成。加载系统包括液压源、载荷框架、作动器、伺服阀、三轴试验系统及孔隙水压试验系统等；测量系统由机架力与位移传感器、测力传感器、引伸计、三轴室压力及位移传感器、孔隙水压力和位移等多种传感器组成；控制部分由反馈控制系统、数据采集器、计算机等控制软硬件组成，其中程序控制包括函数发生器、反馈信号发生器、数据采集、油泵控制和伺服阀控制等。MTS试验系统具有优异的手动及程序控制功能，可以通过站管理器软件设计不同的试验手段及加载方式，其每个内置的传感器均可以用作控制方式。

本次试验采用的是力控制的方式，根据反馈力值不断调整荷载值，使其位于106.1～323.6kN，从而保证疲劳试验的精度。其电脑控制画面如图3－49所示。

2）弹模测定(www.daowen.com)

疲劳试验加载前先对钢索进行弹模测定。根据疲劳荷载值，分级张拉索，每级400N，逐级从0kN张拉至100kN，得出拉索组装件的荷载－位移曲线（图3－50）。在这个过程中先预拉两次，闭紧上下两端的锁紧螺母及下端的螺栓。

根据数据模拟出荷载－位移曲线，估算出弹模E＝1.93×105MPa（这里忽略索头的变形，取索段的长度为两端各深入索头150mm，则总长1 800mm）。由此可见新型钢索的弹模在合理的范围内，可以进行正式的疲劳试验加载。

图3－50　测定弹模的荷载－位移曲线图

图3－51　试验终止索头情况

3）疲劳加载

通过MTS疲劳试验机对新型钢索施加疲劳荷载，控制加载频率为3Hz。试验现象：

加载到约33万次时，荷载－位移曲线发生两次连续的突变，第一次突变时没有听到声响，第二次突变时听到声响。加载到约38万次时，荷载－位移曲线发生第三次突变，同时听到声响。

试验在进行到约98万次时，上端索头的温度较高，考虑到频率的影响，把加载频率调整为2Hz继续加载。

试验进行到约110万次时，拉索变形加大，超过了疲劳机限定的值，且在这之前听到较大响声，至此疲劳试验终止，此时索头套筒部位温度较高，并且有胶体流出（图3－51）。试验共进行了108h。