吊桿拱橋桿索張力的振動識別方法與試驗(yàn)研究.pdf

1、對于拱橋、懸索橋吊桿張力計(jì)算大部分都是基于軸力梁振動理論，即同時(shí)考慮彎曲剛度和邊界條件的影響。振動頻率法測索力廣泛應(yīng)用于索結(jié)構(gòu)的施工監(jiān)控以及健康監(jiān)測中，也是最簡單最經(jīng)濟(jì)的方法，在索力測試中具有重要的意義。在該理論領(lǐng)域，已經(jīng)取得了顯著的成果，但大部分?jǐn)M合公式是以張力分段的，會出現(xiàn)對張力的迭代過程，同時(shí)對短吊桿的范圍定義、參數(shù)識別以及復(fù)雜邊界條件下的張力識別方法等研究方面仍有一定的缺陷。本文就振動法識別吊桿張力的理論和實(shí)際應(yīng)用得到了如下成果

2、:
　　①依據(jù)當(dāng)前國內(nèi)吊桿相關(guān)規(guī)范，對國內(nèi)典型鋼管混凝土拱橋的吊桿參數(shù)進(jìn)行了調(diào)查。依據(jù)調(diào)查的吊桿參數(shù)和長細(xì)比設(shè)計(jì)不同的吊桿數(shù)值模型，研究了經(jīng)典弦和兩端鉸支邊界條件下吊桿張力解析公式以及兩端固支邊界條件下吊桿張力擬合公式的適用范圍，并給出了短吊桿的初步定義以及三類公式的使用范圍，具有較高的工程意義。
　　②基于梁振動理論，介紹了一種新推導(dǎo)的兩端固支邊界條件下吊桿張力的擬合公式，該公式避開了張力的繁瑣迭代過程。首先，驗(yàn)證了該擬合

3、公式與數(shù)值解的精確度，結(jié)果表明該擬合公式與數(shù)值解之間的誤差可控制在0.2％以內(nèi)。然后將該擬合公式與其它學(xué)者提出的擬合公式進(jìn)行了對比研究，對比研究結(jié)果表明該擬合公式的計(jì)算精度高于其它擬合公式，并且無需對張力進(jìn)行迭代。
　?、墼谀Ｐ驮囼?yàn)研究過程中，首先采用某個模型試驗(yàn)結(jié)果對兩參數(shù)識別方法的可靠性進(jìn)行了驗(yàn)證。然后，根據(jù)國內(nèi)吊桿相關(guān)規(guī)范設(shè)計(jì)了兩根吊桿的室內(nèi)試驗(yàn)，根據(jù)實(shí)測的頻率、張力等結(jié)果對試驗(yàn)吊桿的彎曲剛度進(jìn)行了識別，吊桿的識別彎曲剛度介