[发明专利]一种用半波法测量多跨钢拉索索力的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量钢拉索索力的方法。

背景技术

动测法(频率法)是目前单索索力检测常用的方法。该方法基于弦振动理论建立的索自振频率与索力关系，通过测量拉索的振动频率，计算拉索索力。公式如下

T=4mfn2l2n2-EIn2π2l2---(1)]]>

其中：T是拉索索力；m是拉索线密度；f_n是拉索第n阶频率；l是索长；El是拉索弯曲模量。

现场技术实施过程是通过在拉索上布置精密传感器，采集拉索在环境激励或人工激励下的振动信号此信号为时域信号，将时域信号进行滤波、放大，再经过应用快速傅里叶变换和频谱分析，确定拉索的各阶自振频率f。同时通过测量拉索的线密度m、弯曲模量El和拉索长度l，根据索力与自振频率关系公式(1)计算拉索索力，对单索来说一般采用低阶频率计算出的拉索索力精度就可以达到很高精度。

对于带撑杆多跨拉索，由于索的振动受撑杆约束，索的自振频率与索力之间的关系不再符合单索振动理论模型得到的公式，传统的动测法不能用于带撑杆索索力力的检测。因此需要建立新的振动理论模型和技术方法，用于带撑杆多跨索索力的检测。

发明内容

本发明的目的是提供一种用半波法测量多跨钢拉索索力的方法，要解决带撑杆多跨索索力的检测技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

这种用半波法测量多跨钢拉索索力的方法，将多跨拉索振动等效为一个任意约束边界拉索形式，再将其等效为一长度为L_n，频率为f_n的单索振动形式，利用单索振动理论计算索力。

所述用半波法测量多跨钢拉索索力的方法具体实施步骤如下：

第一步，确定被测多跨拉索的弯曲模量El和线密度m；

第二步，在被测拉索上选定一段被撑杆分割的索段，并在该索段上布置多个测点；

第三步，在各测点上布置加速度传感器，敲击激励，采集振动信号；

第四步，将采集振动信号做频谱变换与频谱分析，计算多阶结构自振频率f_n；

第五步，根据第三步中测得的各测点振动信号，通过模态识别方法确定与第四步中各阶频率f_n所对应的振型曲线；

第六步，测量第五步中得到得振型曲线中央半波长L_n，再根据该阶振型所对应的自振频率f_n根据下式计算索力T

T=4mfn2Ln2-EIπ2Ln2.]]>

第二步中所述测点布置位置根据模态识别要求选择，且避开低阶振型零点。

第四步中所述频谱变换德方法为快速傅里叶变换法。

第六步中所述振型曲线的阶数不小于3阶。