索力測試頻率法的研究及其工程應(yīng)用.pdf

1、索力測試頻率法廣泛應(yīng)用于索結(jié)構(gòu)的施工控制和健康監(jiān)測中。國內(nèi)外學(xué)者迄今在這方面做了大量的研究工作。由于索結(jié)構(gòu)在實際工程應(yīng)用中的多樣性和復(fù)雜性，頻率法的研究明顯滯后于工程實踐。因此，對其進一步研究顯得非常重要和緊迫。 目前，索力測試頻率法的研究大多忽略了拉索錨頭部分抗彎剛度及其單位長度質(zhì)量與柔性索段的差異，這對于長索索力測試是能夠滿足工程精度要求的，但若用于短索索力測試，則會引起較大的誤差甚至錯誤。此外，減振架會對拉索的自振頻率造成

2、較大影響，常用的頻率法計算公式忽略了此項影響，用其計算帶減振架的拉索索力，精度較低，難以滿足工程應(yīng)用。 本文以佛山平勝大橋自錨式懸索橋的吊索索力測試為背景，對索力測試頻率法進行了研究，主要工作如下： (1)對忽略抗彎剛度拉索的頻率特性進行了分析，并推導(dǎo)了其頻率方程。 (2)建立了均勻拉索的振動微分方程，并進行了求解；分析了索的抗彎剛度、附加質(zhì)量、斜度、垂度對索力測試結(jié)果的影響。 (3)，考慮了拉索錨頭部分

3、的抗彎剛度及其單位長度質(zhì)量與柔性索段的差異，建立了三段均勻拉索的振動模型，運用Hamilton原理推導(dǎo)了其頻率方程。為便于計算，將該模型簡化為軸向受拉的兩端彈性簡支梁的振動模型，推導(dǎo)了基于此模型的頻率方程，并給出了迭代算法。 (4)將帶減振架的均勻長索簡化為彈性支承的兩跨連續(xù)長索，利用奇異函數(shù)和Laplace變換，推導(dǎo)并求解了其頻率方程。 (5)將本文提出的索力測試頻率法用于平勝大橋自錨式懸索橋吊索索力測試，并與相應(yīng)的索