[发明专利]基于频率法的吊杆张力测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及吊杆张力测定技术领域，特别涉及一种基于频率法的吊杆张力测定方法。

背景技术

吊杆是中、下承式拱桥重要的传力构件，其张力大小是中、下承式拱桥安全状况敏感指标。在中、下承式拱桥健康监测中，可以通过吊杆张力的变化来判断中、下承式拱桥的健康状态，显然判断结果的精度与吊杆张力测试精度密切相关。

常用的吊杆张力测定方法有压力表测定法、压力传感器测定法、静态应变测定法、振动测定法等。压力表测定法是指千斤顶张拉吊杆后通过精密压力表或液压传感器测定油缸的液压，求得张力。压力表测定法由于张拉系统千斤顶漏油等因素的影响，测试精度较低，且易污染环境，只能作为参考，并且安装完成后无法进行复测。压力传感器测定法在吊杆张拉时，千斤顶张拉力通过连接杆传到吊杆锚具，在连接杆上套一穿心式压力传感器，得到千斤顶张拉力。但压力传感器售价较高，不适于大规模使用，只能在特定场合下使用。静态应变测定法是指在吊杆上预先粘贴应变片，完成张拉后通过测试吊杆应变来计算吊杆张力。但静态应变测定法，实施繁琐，且应变片一旦破坏就会失效，所以只能对个别吊杆做短期观测使用，不利于实际工程应用。

振动测定法是目前工程中常用的测定吊杆张力的方法。振动法主要通过测试吊杆的横向振动频率来计算其张力，已有计算公式是根据弦振动理论发展起来的，对于简单边界条件下的长吊杆，张力计算比较准确，但是对于中、下承式拱桥短吊杆来说，由于吊杆刚度较大、边界条件复杂而不能直接套用，如果采用简化的边界条件或采用分段拟合法来计算吊杆张力，由于简化的边界条件对计算结果引起的误差大小无法估计，精度难以保证，适用范围有限。采用分段拟合法在分段处不具连续性，在求解吊杆张力时需要迭代，且对于不同类型的吊杆，拟合公式不同，应用不便。

因此，亟需一种考虑吊杆实际边界条件的吊杆张力测定方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于频率法的吊杆张力测定方法，以提高吊杆张力的测定精度。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于频率法的吊杆张力测定方法，包括步骤：

1)测量吊杆的横向振动频率ω；

2)根据考虑复杂边界条件下吊杆张力T与其横向振动频率ω之间的解析表达式得出吊杆张力，其中解析表达式为：