專利名稱：基于頻率法的吊桿張力測定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及吊桿張力測定技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于頻率法的吊桿張力測定方法。
背景技術(shù)：
吊桿是中、下承式拱橋重要的傳力構(gòu)件，其張力大小是中、下承式拱橋安全狀況敏感指標(biāo)。在中、下承式拱橋健康監(jiān)測中，可以通過吊桿張力的變化來判斷中、下承式拱橋的健康狀態(tài)，顯然判斷結(jié)果的精度與吊桿張力測試精度密切相關(guān)。常用的吊桿張力測定方法有壓力表測定法、壓力傳感器測定法、靜態(tài)應(yīng)變測定法、 振動測定法等。壓力表測定法是指千斤頂張拉吊桿后通過精密壓力表或液壓傳感器測定油缸的液壓，求得張力。壓力表測定法由于張拉系統(tǒng)千斤頂漏油等因素的影響，測試精度較低，且易污染環(huán)境，只能作為參考，并且安裝完成后無法進(jìn)行復(fù)測。壓力傳感器測定法在吊桿張拉時(shí)，千斤頂張拉力通過連接桿傳到吊桿錨具，在連接桿上套一穿心式壓力傳感器，得到千斤頂張拉力。但壓力傳感器售價(jià)較高，不適于大規(guī)模使用，只能在特定場合下使用。靜態(tài)應(yīng)變測定法是指在吊桿上預(yù)先粘貼應(yīng)變片，完成張拉后通過測試吊桿應(yīng)變來計(jì)算吊桿張力。但靜態(tài)應(yīng)變測定法，實(shí)施繁瑣，且應(yīng)變片一旦破壞就會失效，所以只能對個(gè)別吊桿做短期觀測使用，不利于實(shí)際工程應(yīng)用。振動測定法是目前工程中常用的測定吊桿張力的方法。振動法主要通過測試吊桿的橫向振動頻率來計(jì)算其張力，已有計(jì)算公式是根據(jù)弦振動理論發(fā)展起來的，對于簡單邊界條件下的長吊桿，張力計(jì)算比較準(zhǔn)確，但是對于中、下承式拱橋短吊桿來說，由于吊桿剛度較大、邊界條件復(fù)雜而不能直接套用，如果采用簡化的邊界條件或采用分段擬合法來計(jì)算吊桿張力，由于簡化的邊界條件對計(jì)算結(jié)果引起的誤差大小無法估計(jì)，精度難以保證，適用范圍有限。采用分段擬合法在分段處不具連續(xù)性，在求解吊桿張力時(shí)需要迭代，且對于不同類型的吊桿，擬合公式不同，應(yīng)用不便。因此，亟需一種考慮吊桿實(shí)際邊界條件的吊桿張力測定方法。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種基于頻率法的吊桿張力測定方法，以提高吊桿張力的測定精度。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案一種基于頻率法的吊桿張力測定方法，包括步驟1)測量吊桿的橫向振動頻率ω ；2)根據(jù)考慮復(fù)雜邊界條件下吊桿張力T與其橫向振動頻率ω之間的解析表達(dá)式得出吊桿張力，其中解析表達(dá)式為
權(quán)利要求
1. 一種基于頻率法的吊桿張力測定方法，其特征在于，包括步驟
2.如權(quán)利要求1所述的基于頻率法的吊桿張力測定方法，其特征在于，所述吊桿單位長度質(zhì)量m為吊桿的鋼絲和護(hù)套的單位長度質(zhì)量。
3.如權(quán)利要求1所述的基于頻率法的吊桿張力測定方法，其特征在于，所述吊桿抗彎剛度EI中的慣性矩I為吊桿的全部鋼絲對斷面形心的慣性矩之和，E為鋼絲的彈性模量。
4.如權(quán)利要求1所述的基于頻率法的吊桿張力測定方法，其特征在于，所述吊桿計(jì)算長度L為吊桿兩端減振墊之間的凈距加上拱肋和系桿梁高度之和的一半。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的基于頻率法的吊桿張力測定方法，其特征在于，計(jì)算Kg時(shí)，在吊桿與拱肋連接處沿拱肋橫向作用一個(gè)單位力Fg，拱肋產(chǎn)生的橫向位移為Ag，通 F過，計(jì)算出Kg，通過
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于頻率法的吊桿張力測定方法，包括步驟測量吊桿的橫向振動頻率ω；根據(jù)考慮復(fù)雜邊界條件下吊桿張力T與其橫向振動頻率ω之間的解析表達(dá)式得出吊桿張力，其中解析表達(dá)式為其中，K′g＝Kg+K1，K′X＝KX+K2，Mg為拱肋的等效質(zhì)量，Mx為系桿梁的等效質(zhì)量，Kg為拱肋對吊桿的軸向等效剛度，Kx為系桿梁對吊桿的軸向等效剛度，K1為拱肋中減振墊對吊桿的軸向等效剛度，K2為系桿梁中減振墊對吊桿的軸向等效剛度，K3為拱肋對吊桿的轉(zhuǎn)動等效剛度，K4為系桿梁對吊桿的轉(zhuǎn)動等效剛度，m為吊桿單位長度質(zhì)量，EI為吊桿抗彎剛度，L為吊桿計(jì)算長度。本發(fā)明較全面地考慮了吊桿附加質(zhì)量和彈性支承等邊界約束，盡管形式復(fù)雜，但無論對短吊桿或者長吊桿，計(jì)算結(jié)果都較準(zhǔn)確。
文檔編號G01L1/10GK102230833SQ20111010341
公開日2011年11月2日 申請日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月22日
發(fā)明者何偉, 何容, 徐建國, 王博, 白新理, 鄭恒祥, 陳淮 申請人:華北水利水電學(xué)院