發(fā)布時間：2018-01-17 18:04

  本文關(guān)鍵詞：索力振動法測量的試驗研究　出處：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 索力測量 振動法 數(shù)值模擬 試驗研究

【摘要】：索力是索體系橋梁在施工階段進行施工監(jiān)控的重要指標,也是橋梁運營階段進行健康評估的重要指標。目前的索力測試方法中使用比較普遍的是振動法。利用振動法對索力進行計算的公式中,張緊弦公式忽略了索的剛度的影響,因而只對長索能保持較高的精度。鉸接梁公式考慮了抗彎剛度的影響,且能夠顯式地推導(dǎo)出來解析解。兩端固結(jié)邊界條件下的索,一些學(xué)者通過引入有效計算長度,來使其可以簡化為鉸接梁。另一些學(xué)者通過擬合近似公式來求解。通過對兩種思路的文獻進行歸納總結(jié),本文認為,拉索的索力和頻率平方之間存在著線性關(guān)系。但是這種觀點未能通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)得到證明,因此本文試圖利用試驗的手段,通過數(shù)據(jù)對其進行檢驗。具體工作包括以下幾點:(1)大量查閱利用振動法對索力進行測量的有關(guān)文獻,對以前學(xué)者的研究工作進行整理分析,提出拉索索力和頻率平方之間的線性關(guān)系,并提出基于等代鉸接梁模型的頻階識別方法。并對文獻中影響振動法索力測量精度的因素進行分析,在此基礎(chǔ)上設(shè)計試驗方案,從而減小這些因素的影響。(2)建立了不同長度和不同邊界條件下拉索的有限元模型,得到不同索力下的各階頻率數(shù)據(jù)。利用鉸接梁公式對兩端固結(jié)和一鉸一固邊界條件下的頻率數(shù)據(jù)進行計算。發(fā)現(xiàn)對于長、中、短索,利用線性模型進行索力計算均能保持很高的精度。并將計算結(jié)果和文獻中常用的索力計算公式進行精度對比。(3)在恒溫實驗室下對大量拉索進行張拉試驗,并利用試驗數(shù)據(jù)對本文理論進行驗證。通過對試驗索的統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)在恒溫實驗室條件下,可以利用線性模型得出較高的精度。(4)利用南盤江橋索力試驗時的三個較短吊桿的數(shù)據(jù)對吊桿力進行計算,驗證在實際工程中線性模型的精度,并給出了本文方法在實際工程中的使用流程。
[Abstract]:Cable force is an important index to monitor the construction of cable-system bridges in the construction stage. It is also an important index of health assessment in bridge operation stage. The vibration method is widely used in the current cable force test method, and the formula for calculating cable force by vibration method. The tensioning string formula neglects the influence of the cable stiffness, so it only keeps a higher precision for the long cable energy, and the flexural stiffness is considered in the hinge beam formula. And the analytical solution can be derived explicitly. Some scholars calculate the length of the cable under the boundary condition by introducing the effective method. In order to simplify it to hinged beam, some other scholars by fitting approximate formula to solve. Through the two ideas of literature summarized, this paper thinks. There is a linear relationship between the cable force and the square of frequency, but this view can not be proved by mathematical derivation, so this paper tries to use the means of experiment. The specific work includes the following points: 1) to consult a large number of vibration method to measure the cable force of the relevant literature, to sort out and analyze the previous research work of scholars. The linear relationship between cable force and frequency square is presented, and the frequency order identification method based on the equivalent hinge beam model is proposed. The factors influencing the precision of vibration Burkina Faso force measurement are analyzed. On this basis, the experimental scheme is designed to reduce the influence of these factors. (2) the finite element model of the cables with different lengths and boundary conditions is established. The frequency data of each order under different cable forces are obtained. The frequency data under the condition of two ends consolidation and one hinge and one fixed boundary are calculated by using the formula of hinged beam. It is found that for long, medium and short cables. The accuracy of cable force calculation using linear model is very high, and the accuracy of the calculation results is compared with the commonly used cable force calculation formula in literature. 3) A large number of cable tension tests are carried out in the constant temperature laboratory. The experimental data are used to verify the theory of this paper. Through the statistical analysis of the test cable, it is found that under the condition of constant temperature laboratory. We can use the linear model to get a higher precision.) using the data of three shorter suspenders in the test of cable force of Nanpanjiang Bridge, we can calculate the force of the suspender, and verify the accuracy of the linear model in the actual engineering. The application flow of this method in practical engineering is also given.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U446

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本文編號：1437341