基于半波法的張弦梁結(jié)構(gòu)索力測(cè)試的試驗(yàn)及理論研究.pdf

1、張弦梁結(jié)構(gòu)是近十幾年發(fā)展起來的一種新型的結(jié)構(gòu)形式，因其具有良好的受力性能，拉索高強(qiáng)度的抗拉性能，優(yōu)美的造型及制作施工方便等優(yōu)點(diǎn)在目前的建筑結(jié)構(gòu)中得到了廣泛的應(yīng)用。拉索作為張弦梁結(jié)構(gòu)的重要受力構(gòu)件，其在役期間的受力狀態(tài)關(guān)系到整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全及正常的運(yùn)行，索力測(cè)試精度和實(shí)用性也直接影響著大跨度張弦梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的應(yīng)用，因此能夠準(zhǔn)確的測(cè)出拉索在役期間的索力具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　頻率法是目前索力測(cè)試的主要方法，對(duì)于多撐桿的張弦梁結(jié)構(gòu)而言

2、，由于索段連接條件及環(huán)境因素會(huì)對(duì)測(cè)量的精度產(chǎn)生影響。針對(duì)多撐桿的張弦梁結(jié)構(gòu)索段約束復(fù)雜和索力識(shí)別精度等問題，本文采用一種新的索力識(shí)別方法—半波法對(duì)索力進(jìn)行識(shí)別，半波法是基于頻率法的基礎(chǔ)上而應(yīng)用的一種方法，半波法的關(guān)鍵就是對(duì)高階振型的識(shí)別，通過高階進(jìn)行索力的計(jì)算。
　　首先，通過對(duì)張弦梁模型的試驗(yàn)研究，證明了半波法在張弦梁下弦拉索中進(jìn)行索力測(cè)試的可行性。在兩撐桿的張弦梁縮尺模型的中間跨布置傳感器，通過人工激勵(lì)局部索的振動(dòng)來測(cè)量高階振

3、型半波長(zhǎng)，利用簡(jiǎn)支單索模型識(shí)別整體張弦梁的拉索的索力，對(duì)高階振型的測(cè)量可以得到更精確的拉索的索力。通過試驗(yàn)研究結(jié)果表明，利用半波法對(duì)張弦梁拉索進(jìn)行索力測(cè)試是可行的，當(dāng)測(cè)出4階及以上振型時(shí)，可以得到更精確的索力。
　　其次，根據(jù)黃河口模型試驗(yàn)廳現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際結(jié)構(gòu)建立有限元模型，通過施加應(yīng)變的方式對(duì)拉索施加預(yù)應(yīng)力，取其中一跨進(jìn)行模態(tài)分析，通過高階振型的半波長(zhǎng)及相應(yīng)頻率計(jì)算索力。通過有限元分析可以看出，當(dāng)取高階振型時(shí)，其索力越接近拉索的真實(shí)的