振動法和波動法測量拉索張力的研究.pdf

1、作為一種造型美觀輕巧,跨越能力大,結(jié)構(gòu)型式簡潔,受力明確的橋梁形式,斜拉橋在全世界得到了廣泛應(yīng)用.近年來,中國的交通事業(yè)飛速發(fā)展,橋梁設(shè)計施工水平有了較大提高,大跨度斜拉橋在中國不斷增多.斜拉索是斜拉橋的主要受力構(gòu)件,拉索索力的變化是衡量斜拉橋是否處于正常營運狀態(tài)的重要標(biāo)志,精確測量索力能為總體評價斜拉橋的技術(shù)狀況提供依據(jù).對高壓輸電線,礦井提升機(jī)和架空索道等拉索索力的測量還能在一定程度上發(fā)現(xiàn)拉索的錨固系統(tǒng),防護(hù)系統(tǒng)是否完好,拉索鋼絲是

2、否發(fā)生銹蝕等,從而對結(jié)構(gòu)的安全性做出評判.該文從理論上對斜拉索的自由振動方程進(jìn)行了推導(dǎo),在線性振動理論的基礎(chǔ)上得出了簡單實用的張力計算公式,同時全面分析了多種因素對索力測量誤差的影響并提出相應(yīng)的修正方法.對拉索在自然風(fēng)激勵下的主要振動形式進(jìn)行分析,根據(jù)試驗?zāi)B(tài)理論可以得出,當(dāng)拉索處于風(fēng)載等環(huán)境激勵引起的隨機(jī)振動時,可以僅測試其輸出響應(yīng)譜,并由其頻譜圖近似地認(rèn)識拉索的各階主頻率,而不需要測試其輸入響應(yīng).當(dāng)拉索出現(xiàn)非線性急馳振蕩時,研究發(fā)現(xiàn)

3、此時拉索僅依其固有頻率振動,因此亦可僅測試其輸出響應(yīng)譜,即可識別拉索的主頻率.針對實際測量中正弦脈沖激勵下產(chǎn)生的應(yīng)力波含噪聲很大,走時時差難以分辨的問題,根據(jù)小波變換下有效信號和隨機(jī)噪聲在多尺度空間中模極大值不同的傳播特性,采用近似對稱的sym3小波對含噪信號圖進(jìn)行分解,每一層的小波分解系數(shù)用不同的軟闕值處理.經(jīng)過修正后的小波系數(shù)重構(gòu)得到的信號圖能夠消去大部分噪聲,清晰地反映入射波和反射波之間的時差.通過理論分析,數(shù)值計算與仿真試驗的比