[发明专利]基于比弦模型的拉索截面抗弯刚度识别方法

摘要

本发明公开了基于比弦模型的拉索截面抗弯刚度识别方法，属于土木工程技术领域。方法特征在于：根据拉索受拉后频率分布的比值特征识别拉索的抗弯刚度。具体步骤为：(1)在拉索张拉校准中，给定拉索拉力作用下测量拉索固有振动频率。(2)由比弦模型确定拉索各阶无量纲约束方程关系，选择实测频率及相关的频阶，代入约束方程后求解相对刚度。基于此相对刚度和给定拉力、以及拉索无应力索长反算抗弯刚度。(4)变更拉索拉力，反复执行(1)‑(3)步骤3‑5次，将每次校准试验得到的抗弯刚度识别数值平均即可作为抗弯刚度估计值用于桥梁施工阶段或运营阶段索力测量。

主权项

1.基于比弦模型的拉索截面抗弯刚度识别方法，其特征在于，其测量方法如下：步骤一：确定张拉校准实验中在给定拉力张拉拉索；步骤二：实测加速度信号后处理获取得若干频率，并识别出相应所属的频阶；步骤三：选择最小频阶和最大频阶的频率；步骤四：基于实测频率推算相对刚度；相对刚度计算公式为：式中：K_tb＝(η_nta_nb)/(η_nba_nt)，其中为第n阶比弦相对频率系数，f_n为拉索第n阶振动频率，f^s_n为第n阶弦模型振动频率，a_nb、a_nt、b_nb和b_nt为实用模型系数，nb和nt分别为最低和最高频阶，相对刚度ξ_tb为基于第nb阶和第nt阶频率推算的相对刚度，T为拉索拉力，其单位是N，EI为拉索截面抗弯刚度，其单位是N·m2；l为拉索无应力长度，其单位是m；步骤五：将相对刚度代入与抗弯刚度关系式推知拉索截面抗弯刚度值；步骤六：变化校准张力重复步骤一到步骤五3‑5次，将每次推测出的截面抗弯刚度值取平均作为最终的识别结果。