拉索參數(shù)識別的多頻率法研究與索力無線監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、建筑索結(jié)構(gòu)由于其空間整體剛度強、造型豐富新穎、自重輕、施工運輸方便等諸多優(yōu)點在現(xiàn)代城市建設(shè)中已經(jīng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。而拉索作為索結(jié)構(gòu)中至關(guān)重要的構(gòu)件，其受力狀態(tài)關(guān)系到索結(jié)構(gòu)的施工安全和正常運營。因此實時準確地監(jiān)測拉索內(nèi)力就具有非常重要的現(xiàn)實意義。
　　 頻率法是工程實際中最為經(jīng)濟實用的索力測試方法，且已經(jīng)在大跨斜拉橋等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用并具有較高的精度。而建筑索結(jié)構(gòu)中的拉索往往數(shù)量眾多，規(guī)格不一且支承條件復(fù)雜，其索力監(jiān)測對

2、測試方法的時效性和索力計算的通用性提出了更高的要求。本文對拉索參數(shù)識別的多頻率法進行研究，并依托課題組的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測無線傳感技術(shù)，開發(fā)了索力無線監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)經(jīng)過試驗測試并應(yīng)用于實際工程中。
　　 首先鑒于頻率法索力計算中傳統(tǒng)的單參數(shù)識別法的不足，研究了拉索參數(shù)識別的多頻率法并將其作為本文系統(tǒng)軟件中索力計算部分的核心算法?？偨Y(jié)了不同拉索計算模型的頻率方程，提出基于遺傳算法的拉索參數(shù)識別多頻率法。利用多階實測頻率，用遺傳算法求解頻

3、率方程組以達到同時識別拉索索力和抗彎剛度或邊界約束剛度等拉索物理參數(shù)的目的。給出了算法程序?qū)崿F(xiàn)的詳細流程并通過幾組數(shù)值算例驗證了該算法具有較高的精度。還闡述了拉索參數(shù)識別的有限元法的思路和流程，作為系統(tǒng)軟件中索力計算的補充方法。
　　 隨后闡述索力無線監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)。該系統(tǒng)集成了加速度數(shù)據(jù)采集、數(shù)字信號無線傳輸、信號頻域分析與索力計算等功能。同時為便于監(jiān)測工程的管理，系統(tǒng)還具有工程信息儲存、結(jié)構(gòu)模型及測點可視化、數(shù)據(jù)結(jié)果的圖形顯