[发明专利]基于全索系索力测试和误差自适应分析的损伤判定方法

权利要求书

1.一种基于全索系索力测试和误差自适应分析的损伤判定方法，该方法是用于测量预应力钢结构中的预应力拉索(1)索力，并通过索力的误差自适应分析判别可能出现损伤的拉索及其位置,在该拉索(1)两端的约束点(B)和(B’)之间至少有两根拉杆(2)，上述拉杆(2)在竖直方向上拉伸该拉索(1)，其特征在于：该方法包括以下步骤：

(a)、放置激光测速仪(4)

在通过该待测的拉索(1)的竖直测点平面(S)外的任意位置设置激光测速仪(4)，使得该激光测速仪(4)所处的激光测速点(A)与测点平面(S)内两根拉杆(2)之间的拉索待测点(P)之间的距离在激光测速仪(4)的量程范围之内，拉索待测点(P)位于两根拉杆(2)之间待测拉索(1)上的任意点；

(b)、用激光测速仪(4)测量该拉索(1)待测点(P)的速度

在一个采样时长内，用激光测速仪(4)实时测量测点平面(S)内拉索(1)待测点(P)的速度，并画出该拉索(1)待测点(P)的速度与时间的曲线；

(c)、计算出各拉索(1)的索力的误差率R_i

通过傅里叶变化，将步骤(b)的速度与时间的曲线转换为速度与频率的曲线，在速度与频率的曲线中，找出该根拉索(1)的第一阶频率f_1i和第二阶频率f_2i，根据以下公式计算该拉索(1)的索力：

其中：l_i为该拉索(1)在测点平面(S)内竖向振动时，位于拉索(1)待测点(P)两侧的拉杆(2)之间的最短约束距离；L_i为该拉索(1)在测点平面(S)横向振动时，两个约束点(B)和(B’)之间的最短约束距离；ρ为拉索密度，f_2if_1i；

式中，i为钢结构中的拉索编号，mean(F₁,F₂)为F₁和F₂的平均值；重复步骤(a)至步骤(c)，分别得到n根拉索(1)的误差率R_i；

(d)、找出误差极限Q和异常拉索(1)

统计钢结构中各个拉索的误差率，通过数学分析，找出误差极限Q及误差率大于误差极限Q的异常拉索(1)；

(e)、重复步骤(a)至步骤(c)，对步骤(d)中异常拉索(1)进行二次测试，重新计算异常拉索(1)的误差率，如果上述误差率小于误差极限Q，则认为该拉索(1)无损伤，如果上述误差率大于误差极限Q，则认为该拉索(1)或其约束连接部位可能出现损伤，需要重点关注。

2.如权利要求1所述基于全索系索力测试和误差自适应分析的损伤判定方法，其特征在于：在步骤(d)中，用置信区间法计算出误差极限Q，它包括以下步骤：

计算全索系拉索(1)误差率数据集合R_i的平均值R_mean＝(R₁+R₂+……+R_n)/n和各个拉索误差率的标准差整个误差率样本服从分布(R_mean,σ)，选取95％的置信区间，Q＝R_mean+1.96σ/n。