【摘要】：因拉索的損壞而引起的橋梁事故數(shù)不勝數(shù),索力的準確識別是判斷橋梁結構健康的重要依據(jù),頻率法因操作簡便、適用性廣的特性被廣泛應用于索力測量。現(xiàn)代橋梁的拉索往往會在端部安裝各種類型的減振器或錨具裝置,這將導致拉索的索力-頻率關系發(fā)生改變,從而影響常規(guī)頻率法測量索力的精度。本文以非均質拉索和兩端護筒內置橡膠減振圈吊桿為研究對象,使用有限元法考慮其復雜邊界條件的影響,對頻率法測試索力的方法進行研究,以便提高索力測量的準確性。本文主要工作如下:1.闡述頻率法的基本原理,隨后以頻率法測量索力的研究進展提出學者考慮拉索端部錨具裝置和減振器的一些實用公式,并闡述了在工程應用上的一些不足。2.提出有限元法和樣條擬合技術確定索力頻率的方法,詳細介紹了ANSYS計算均質拉索索力的具體計算過程,將本文方法與解析法或多篇文獻中的實用公式計算的索力與頻率關系進行對比。3.結合有限元法考慮非均質拉索(非張拉階段)端部錨具裝置對拉索固有頻率的影響,非均質拉索(張拉階段)千斤頂質量對拉索固有頻率的影響,通過非均質拉索不同階段索力相同但固有頻率改變的特性,比較本文方法與傳統(tǒng)頻率法計算的非均質拉索索力頻率關系的區(qū)別。在此基礎上,以興旺大橋拱橋非均質吊桿為研究對象,使用本文方法計算索力,在拉索張拉前后索力計算結果偏差較小,具有一定的工程價值。4.提出一種適用于兩端護筒內置橡膠減振圈拉索的索力計算方法。該方法通過短索的實測前三階頻率確定減振器的支撐剛度,隨后使用有限元法得到拉索的索力-頻率關系,再以實測頻率確定索力。適用于帶支撐剛度的減振器,不受減振器具體結構限制,從而大大的提高了工程實用性。在此基礎上,以兩端護筒內置橡膠減振圈吊桿為研究對象,使用本文方法得到的索端部減振器安裝前后的有限元法索力計算結果非常接近,進一步提高了工程實踐中安裝減振器拉索的計算精度,在工程實際應用中得到良好的反饋,具有一定的工程價值。
【圖文】：

華南理工大學工程碩士學位論文2 224mT （ n 1、2、3 ）nl fn（：其中 為振動相應階數(shù)的頻率，式（1-8）即為弦的頻率與索力的關系，剛度的索力頻率公式。拉索的自振頻率是等間距的，即 1= 22= 33 。拉度成正比，與長度和基頻的平方成正比。振動理論索視為梁，抗彎剛度 EI，，整段長度為 L，軸向力為 T，考慮垂度，拉索與取拉索的一小段 dx 進行分析，受力示意圖如圖 1-2 所示。

34圖 3- 1 非均質拉索（非張拉階段） 圖 3- 2 非均質拉索（張拉階段）3.1.2 兩端護筒內置橡膠減振圈吊桿處在外界荷載和自然情況中的拉索不可避免會出現(xiàn)振動，而振動會導致拉索根部出現(xiàn)反復撓曲，加速鋼絲的疲勞，也會引起人們對大橋結構安全性的恐慌。為此國內外的拉索企業(yè)或廠家生產(chǎn)了多種減振器以抑制拉索的大幅度振動，兩端護筒內置橡膠減振圈
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U446

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 徐東進;;興寧市興旺大橋主橋總體設計[J];廣東公路交通;2015年02期

2 翁輝;徐健;;長興港大橋維修加固工程吊桿更換設計[J];西南公路;2013年04期

3 孫永明;李惠;;端部性質對頻率法測量豎直拉索索力影響分析[J];工程力學;2013年08期

4 淡丹輝;陳艷陽;;阻尼器對頻率法拉索索力測量的影響[J];振動.測試與診斷;2013年04期

5 黃僑;胡健琛;黃志偉;陳曉強;;考慮減振裝置彈簧剛度的斜拉索等效索長及索力測量[J];東南大學學報(自然科學版);2012年04期

6 馬文剛;黃僑;陳曉強;邢世玲;;基于兩次等效索長的斜拉橋索力測量[J];公路交通科技;2011年09期

7 孫振海;韋達潔;;拱橋吊桿病害分析及更換設計[J];西部交通科技;2011年07期

8 張秀田;;橋梁拉索索力測定方法綜述[J];山西建筑;2011年13期

9 楊欽;李承銘;;ANSYS索結構找形及懸鏈線的模擬[J];土木建筑工程信息技術;2010年04期

10 喬燕;孫傳智;;振動頻率法測試斜拉橋拉索索力的應用研究[J];公路工程;2009年01期

相關博士學位論文 前1條

1 徐郁峰;大跨度預應力混凝土斜拉橋施工控制理論與核心技術研究及軟件開發(fā)[D];華南理工大學;2004年

相關碩士學位論文 前9條

1 袁警;考慮端部性質影響的頻率法索力測量研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2017年

2 田厚斌;基于多階頻率擬合法監(jiān)測短粗拉索索力的研究與應用[D];長安大學;2014年

3 劉大洋;兩種特殊構造斜拉索的索力測試方法研究[D];重慶交通大學;2014年

4 王建飛;拱橋吊桿索力的振動法測量[D];哈爾濱工業(yè)大學;2012年

5 謝曉峰;索的抗彎剛度識別方法研究[D];中南大學;2012年

6 徐霞飛;考慮邊界條件影響的吊索索力估算與試驗[D];中南大學;2008年

7 繆輝輝;斜拉橋拉索抗振應用技術研究[D];重慶交通大學;2008年

8 雷凡;帶減振器的斜拉橋索力測試方法的理論與試驗研究[D];武漢理工大學;2007年

9 李庭波;索力測試頻率法的研究及其工程應用[D];長沙理工大學;2007年

本文編號：2606903