基于頻率法的索力測試方法及索的損傷研究.pdf

1、拉索作為一種高效承受拉力的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，正越來越廣泛的應用于實際工程當中。索作為一種柔性構(gòu)件，與傳統(tǒng)的剛性構(gòu)件具有完全不同的受力特點，有索參與的結(jié)構(gòu)都存在找形和找力的問題，拉索的最終外形和內(nèi)力很大程度上取決于對索的張拉過程，所以我們在索的施工過程中，必須對索的拉力進行測量來實時監(jiān)控張拉過程，以保證施工質(zhì)量。同時，由于索在工作過程中會發(fā)生松弛或損傷導致應力損失，從而對結(jié)構(gòu)的安全性能產(chǎn)生不利影響，所以，有必要對工作狀態(tài)下的拉索內(nèi)力進行實時測量，

2、以確保拉索處于正常的受力狀態(tài)。 本文根據(jù)實際工程的需要，研究并通過實踐驗證了采用新型無線動力測試系統(tǒng)測量索力這一方法的可行性。該方法基于頻率法測量索力的原理，相對于有線動力測試系統(tǒng)而言具有明顯的優(yōu)越性。本文圍繞無線動力測試系統(tǒng)的應用，主要進行了如下幾方面的工作： 1.總結(jié)了基于頻率法測量索力的原理，介紹了索的線性振動理論，推導了考慮剛度影響和垂度影響下索力的實用計算公式，并設計相應的算例來進行驗證。 2.參與無線

3、動力測試系統(tǒng)的開發(fā)，闡述了其硬件構(gòu)成和方案流程，并簡單的介紹了結(jié)構(gòu)振動測試分析理論。采用無線動力測試系統(tǒng)對北京天文臺FAST項目張弦桁架方案試驗模型的鋼拉桿內(nèi)力進行了檢測，以確保施工過程中鋼拉桿預應力的施加達到設計要求。 3.通過對北京北站張弦梁結(jié)構(gòu)縮尺模型在施工及加載過程中的索力的跟蹤檢測，獲取了在不同施工階段及不同荷載狀態(tài)下的索力數(shù)據(jù)資料，進一步證明了無線動力測試系統(tǒng)檢測索力的適用性及優(yōu)越性。 4.對索的損傷理論進行

4、總結(jié)和推導，將索的損傷用損傷位置、損傷范圍、損傷程度三個系數(shù)來描述，并建立不同損傷狀態(tài)下索的計算模型，研究損傷系數(shù)對索的靜力特性和動力特性的影響。通過北京北站張弦梁結(jié)構(gòu)模型的拉索損傷模擬試驗，探討了空間索結(jié)構(gòu)各拉索之間的關系，提出了基于索力測量的拉索損傷的靜力檢測策略。 5.總結(jié)了現(xiàn)在常用的幾種索體損傷檢測與監(jiān)測的方法，提出對于拉索損傷檢測與監(jiān)測而言，最有效的方法，是從索體自身考慮，開發(fā)一種兼具承載功能與檢測功能的智能索，才是解