拉索參數(shù)識(shí)別的多頻率法研究與索力無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、建筑索結(jié)構(gòu)由于其空間整體剛度強(qiáng)、造型豐富新穎、自重輕、施工運(yùn)輸方便等諸多優(yōu)點(diǎn)在現(xiàn)代城市建設(shè)中已經(jīng)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。而拉索作為索結(jié)構(gòu)中至關(guān)重要的構(gòu)件，其受力狀態(tài)關(guān)系到索結(jié)構(gòu)的施工安全和正常運(yùn)營(yíng)。因此實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)拉索內(nèi)力就具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 頻率法是工程實(shí)際中最為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的索力測(cè)試方法，且已經(jīng)在大跨斜拉橋等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用并具有較高的精度。而建筑索結(jié)構(gòu)中的拉索往往數(shù)量眾多，規(guī)格不一且支承條件復(fù)雜，其索力監(jiān)測(cè)對(duì)

2、測(cè)試方法的時(shí)效性和索力計(jì)算的通用性提出了更高的要求。本文對(duì)拉索參數(shù)識(shí)別的多頻率法進(jìn)行研究，并依托課題組的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)無(wú)線傳感技術(shù)，開發(fā)了索力無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)經(jīng)過(guò)試驗(yàn)測(cè)試并應(yīng)用于實(shí)際工程中。
　　 首先鑒于頻率法索力計(jì)算中傳統(tǒng)的單參數(shù)識(shí)別法的不足，研究了拉索參數(shù)識(shí)別的多頻率法并將其作為本文系統(tǒng)軟件中索力計(jì)算部分的核心算法?？偨Y(jié)了不同拉索計(jì)算模型的頻率方程，提出基于遺傳算法的拉索參數(shù)識(shí)別多頻率法。利用多階實(shí)測(cè)頻率，用遺傳算法求解頻

3、率方程組以達(dá)到同時(shí)識(shí)別拉索索力和抗彎剛度或邊界約束剛度等拉索物理參數(shù)的目的。給出了算法程序?qū)崿F(xiàn)的詳細(xì)流程并通過(guò)幾組數(shù)值算例驗(yàn)證了該算法具有較高的精度。還闡述了拉索參數(shù)識(shí)別的有限元法的思路和流程，作為系統(tǒng)軟件中索力計(jì)算的補(bǔ)充方法。
　　 隨后闡述索力無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開發(fā)。該系統(tǒng)集成了加速度數(shù)據(jù)采集、數(shù)字信號(hào)無(wú)線傳輸、信號(hào)頻域分析與索力計(jì)算等功能。同時(shí)為便于監(jiān)測(cè)工程的管理，系統(tǒng)還具有工程信息儲(chǔ)存、結(jié)構(gòu)模型及測(cè)點(diǎn)可視化、數(shù)據(jù)結(jié)果的圖形顯