振動法和波動法測量拉索張力的研究.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,中國的交通事業(yè)飛速發(fā)展,橋梁設(shè)計施工水平有了較大提高,大跨度斜拉橋在中國不斷增多.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運狀態(tài)的重要標(biāo)志,精確測量索力能為總體評價斜拉橋的技術(shù)狀況提供依據(jù).對高壓輸電線,礦井提升機和架空索道等拉索索力的測量還能在一定程度上發(fā)現(xiàn)拉索的錨固系統(tǒng),防護系統(tǒng)是否完好,拉索鋼絲是

2、否發(fā)生銹蝕等,從而對結(jié)構(gòu)的安全性做出評判.該文從理論上對斜拉索的自由振動方程進行了推導(dǎo),在線性振動理論的基礎(chǔ)上得出了簡單實用的張力計算公式,同時全面分析了多種因素對索力測量誤差的影響并提出相應(yīng)的修正方法.對拉索在自然風(fēng)激勵下的主要振動形式進行分析,根據(jù)試驗?zāi)B(tài)理論可以得出,當(dāng)拉索處于風(fēng)載等環(huán)境激勵引起的隨機振動時,可以僅測試其輸出響應(yīng)譜,并由其頻譜圖近似地認(rèn)識拉索的各階主頻率,而不需要測試其輸入響應(yīng).當(dāng)拉索出現(xiàn)非線性急馳振蕩時,研究發(fā)現(xiàn)

3、此時拉索僅依其固有頻率振動,因此亦可僅測試其輸出響應(yīng)譜,即可識別拉索的主頻率.針對實際測量中正弦脈沖激勵下產(chǎn)生的應(yīng)力波含噪聲很大,走時時差難以分辨的問題,根據(jù)小波變換下有效信號和隨機噪聲在多尺度空間中模極大值不同的傳播特性,采用近似對稱的sym3小波對含噪信號圖進行分解,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差.通過理論分析,數(shù)值計算與仿真試驗的比