振動(dòng)法和波動(dòng)法測(cè)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(jiǎn)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(lái),中國(guó)的交通事業(yè)飛速發(fā)展,橋梁設(shè)計(jì)施工水平有了較大提高,大跨度斜拉橋在中國(guó)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(yíng)運(yùn)狀態(tài)的重要標(biāo)志,精確測(cè)量索力能為總體評(píng)價(jià)斜拉橋的技術(shù)狀況提供依據(jù).對(duì)高壓輸電線,礦井提升機(jī)和架空索道等拉索索力的測(cè)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(duì)結(jié)構(gòu)的安全性做出評(píng)判.該文從理論上對(duì)斜拉索的自由振動(dòng)方程進(jìn)行了推導(dǎo),在線性振動(dòng)理論的基礎(chǔ)上得出了簡(jiǎn)單實(shí)用的張力計(jì)算公式,同時(shí)全面分析了多種因素對(duì)索力測(cè)量誤差的影響并提出相應(yīng)的修正方法.對(duì)拉索在自然風(fēng)激勵(lì)下的主要振動(dòng)形式進(jìn)行分析,根據(jù)試驗(yàn)?zāi)B(tài)理論可以得出,當(dāng)拉索處于風(fēng)載等環(huán)境激勵(lì)引起的隨機(jī)振動(dòng)時(shí),可以僅測(cè)試其輸出響應(yīng)譜,并由其頻譜圖近似地認(rèn)識(shí)拉索的各階主頻率,而不需要測(cè)試其輸入響應(yīng).當(dāng)拉索出現(xiàn)非線性急馳振蕩時(shí),研究發(fā)現(xiàn)

3、此時(shí)拉索僅依其固有頻率振動(dòng),因此亦可僅測(cè)試其輸出響應(yīng)譜,即可識(shí)別拉索的主頻率.針對(duì)實(shí)際測(cè)量中正弦脈沖激勵(lì)下產(chǎn)生的應(yīng)力波含噪聲很大,走時(shí)時(shí)差難以分辨的問題,根據(jù)小波變換下有效信號(hào)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(duì)稱的sym3小波對(duì)含噪信號(hào)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(hào)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(shí)差.通過理論分析,數(shù)值計(jì)算與仿真試驗(yàn)的比