短索張力和彎曲剛度的識別方法研究.pdf

1、在斜拉橋和拱橋中，拉索受力狀況是評估橋梁健康狀態(tài)的重要依據(jù)，準(zhǔn)確地了解拉索的索力是確保橋梁結(jié)構(gòu)使用安全和延長其使用壽命的前提。本文以短索為對象，考慮彎曲剛度和邊界條件的影響，對振動法測試技術(shù)進(jìn)行研究，提高索力測試精度。
　　 本文首先總結(jié)和比較了目前常用的幾種索力測試方法，并概述了振動頻率法測試索力的研究現(xiàn)狀及存在的問題。然后闡述了拉索自由振動的基本方程及其解，同時給出了采用有限元數(shù)值方法計(jì)算拉索自由振動的基本原理以及單元振動方

2、程，并通過數(shù)值計(jì)算討論彎曲剛度以及邊界約束條件對索力測試精度的影響。最后從工程實(shí)踐出發(fā)，以桐廬富春江二橋和杭州康橋路跨運(yùn)河橋的索力測試為背景，分別對短吊桿和短拉索的張力識別提出了相應(yīng)的測試方法。
　　 對中、下承式拱橋的短吊桿張力測試問題，利用質(zhì)量對短索自振頻率的敏感性，提出了附加質(zhì)量法，即除了測試吊桿正常使用狀態(tài)下的自振頻率外，同時測試在某個截面捆綁小質(zhì)量塊時的自振頻率。通過增加識別條件，得到計(jì)算張力和彎曲剛度的兩個聯(lián)立超越方

3、程，并應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法或遺傳算法解決吊桿自振頻率與張力、剛度之間的非線性關(guān)系。本文從數(shù)值模擬和基于實(shí)際工程張拉狀態(tài)時的實(shí)測分析驗(yàn)證了方法的有效性及可行性，并應(yīng)用于桐廬富春江二橋的成橋索力測試。
　　 對部分斜拉橋的短拉索索力測試問題，以杭州康橋路跨運(yùn)河橋?yàn)楸尘?，提出了邊界約束固定的方法，確定了鋼絞線的有效計(jì)算長度及邊界條件，使不確定量變?yōu)橐阎?。通過實(shí)測分析驗(yàn)證，方法具有較高的精度，可以解決斜拉索中部分索股張力抽查的實(shí)際需要。最