[发明专利]拉索抗弯刚度识别方法有效

专利信息
申请号: 201510465170.1 申请日: 2015-07-30
公开(公告)号: CN105181479B 公开(公告)日: 2018-02-02
发明(设计)人: 黄永辉;傅继阳;王荣辉;甘泉;刘爱荣;饶瑞 申请(专利权)人: 广州大学
主分类号: G01N3/20 分类号: G01N3/20
代理公司: 北京高航知识产权代理有限公司11530 代理人: 赵永强
地址: 510006 广东省广*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 拉索抗弯 刚度 识别 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及建筑领域,具体涉及的是拉索抗弯刚度识别方法。

背景技术

相关技术中,拉索的计算长度l,线密度m,拉索的抗弯刚度EI等的拉索的几何参数对于索力的精确识别具有重要影响。由于拉索多采用平行钢丝或者钢绞线组成,其截面不再满足平截面假定,导致其截面抗弯刚度难以按材料力学方法进行计算,因此拉索的抗弯刚度EI最难确定。发明人发现,相关技术中,对于铰支边界条件,可以通过多阶频率显式求解拉索的抗弯刚度,对于固支或者一端固支一端较支边界条件,则必须采用有限元法进行参数识别,但有限元法一般需要编程或者借助现有软件通过计算机实现,不便于工程应用。

发明内容

针对上述问题,本发明的目的是提供拉索抗弯刚度识别方法,解决对于固支或者一端固支一端铰支的边界条件,必须借助编程或软件通过计算机进行有限元分析才能得到抗弯刚度,从而不便于工程应用的技术问题。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是拉索抗弯刚度的识别方法,依次包括以下步骤:

步骤一,获得拉索的计算长度l,线密度m,并判定拉索的边界条件;

步骤二,测量步骤一中所述拉索多阶振动频率;

步骤三,识别拉索抗弯刚度EI:已知第i阶频率fi和第j阶频率fj,则抗弯刚度EI通过公式(1)计算得到,

式中,而Pi,Qi,Pj,Qj值则根据拉索不同的边界条件决定。

作为优选,所述拉索的边界条件为两端固支时,所述步骤三的公式(1)中Pi=98.2i4+87.64i3+65.37i2,Qi=9.31i+1.72,Pj=98.2j4+87.64j3+65.37j2,Qj=9.31j+1.72。

作为优选,所述拉索的边界条件为一端固支一端铰支时,所述步骤三的公式(1)中Pi=97.51i4+47.18i3+10.17i2,Qi=4.78i+0.5,Pj=97.51j4+47.18j3+10.17j2,Qj=4.78j+0.5。

作为优选,所述拉索的边界条件为两端铰支时,所述步骤三的公式(1)中Pi=(iπ)4,Pj=(jπ)4,Qi=Qj=0。

作为优选,所述拉索的边界条件为两端固支时,所述Pi,Qi,Pj,Qj值的确定依次包括以下步骤:

(a)根据拉索的边界条件为两端固支,根据拉索的边界条件确定其相应的频率方程为由所述频率方程解得n阶频率αn和βn

(b)利用步骤(a)中得到的αn和βn,以及公式和得到不同的λn所对应的Kn的理论值,从而建立λn与Kn之间的关系曲线;

(c)根据步骤(b)中的λn与Kn之间的关系曲线,由最小二乘法拟合成二次多项式Kn=R-Pnλn2+Qnλn,得到Pn,Qn,R,则R=1,Pi,Qi,Pj,Qj分别为n=i以及n=j时的值。

作为优选,所述拉索的边界条件为一端固支一端铰支时,所述Pi,Qi,Pj,Qj值的确定依次包括以下步骤:

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