[发明专利]基于线性模型修正的等代铰接梁模型索力测量方法

摘要

本发明基于线性模型修正的等代铰接梁模型索力测量方法属于土木工程技术领域，具体涉及一种振动法拉索索力测量方法；该方法按照传统方法得到与k阶振动频率f_ik对应的线性回归系数A_k，在此基础上，利用A_k进行计算，得到适用于各阶的稳定系数再利用计算等代铰接梁模型矫正长度L_a，进而利用等代铰接梁模型矫正长度L_a求解拉索的索力值；本发明不仅通过建立求解L_a的模型，引入了平均的思想，提高了测量精度，解决了等代铰接梁方法对于短索的索力测量精度低、误差大的问题，而且消除了与阶数的关系，解决了基于线性模型的振动法拉索索力测量方法中，由于某些阶数频率无法采集而造成该方法无法应用的局限性问题。

主权项

基于线性模型修正的等代铰接梁模型索力测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤a、在施工张拉过程中，对拉索施加mm级张拉力T₁、T₂、...、T_mm，分别标定待测拉索的索力T_i和与索力T_i对应的n阶振动频率f_i1、f_i2、...、f_in数据；步骤b、按照如下公式，拟合T_i关于的锚固前线性回归系数：$T_i=A_k{f}_{ik}^2+B_k$其中，A_k和B_k表示与k阶振动频率f_ik对应的线性回归系数；步骤c、按照如下公式，对拉索各阶线性回归系数A_k和对应阶数k进行计算，得到与阶数k无关的稳定系数$\stackrel{\‾}{A_n\×n^2}=\frac{1}{n}\underset{k=1}{\overset{n}{\Σ}}{A}_k{k}^2$步骤d、利用按照如下公式，计算等代铰接梁模型矫正长度L_a：$L_a^2=\frac{\stackrel{\‾}{A_n\×n^2}}{4m}$其中，m表示拉索线密度kg/m；步骤e、在桥梁后续运营及加固阶段，对拉索施加任意级索力T',测量与索力T'对应的n阶振动频率f₁'，f₂'，...，f_n'；步骤f、按照如下公式，利用步骤e得到的振动频率f₁'，f₂'，...，f_n'，得到修正后的n个索力T₁，T₂，...，T_n：$T_k=4{\mathrm{mL}}_a^2\frac{{\left({f_k}^{\′}\right)}^2}{k^2}-\frac{k^2{\mathrm{\π}}^2}{L_a^2}EI$其中，EI表示索截面抗弯刚度N·m²；步骤g、按照如下公式，将步骤f获得的索力取平均计算，得到拉索的索力值：$T=\frac{1}{n}\underset{k=1}{\overset{n}{\Σ}}{T}_k$得到的T即为拉索的索力值。