[发明专利]基于移动荷载的悬索桥吊杆受力状态评估的方法

说明书

本发明提供了一种基于移动荷载的悬索桥吊杆受力状态评估的方法，首先利用采集系统，令移动荷载在桥面某个位置，得到不同吊杆的不同实际应变值，然后建立有限元模型，得到无损状态下，移动荷载在桥面某个位置，不同吊杆的不同理论应变值；通过比较实际应力值与理论应力值，再由实际应力值与理论应力值的变化规律比较分析，对悬索桥吊杆进行评估。应用本技术方案可得到吊杆整体受力状态和受力变化量，有效评估吊杆的受力状态。

技术领域

本发明涉及一种悬索桥吊杆的检测技术领域，具体是指一种基于移动荷载的悬索桥吊杆受力状态评估的方法。

背景技术

目前对拉索的检测与监测方法有很多，主要是有人工目测法、射线检测法、磁漏检测法法，磁致伸缩导波检测法，索力检测法，声发射监测法，振动法和光纤布拉格光栅传感器监测法等。在悬索桥做吊杆受力性能评估中，人工目测法和索力检测法最为常用。人工目测法是人们早期最常用的拉索检测方法，主要是通过目测拉索保护层的外观是否有破损和开裂决定是否打开护套检测拉索是否有断丝和锈蚀的情况。索力检测法是根据拉索的基频，根据弦振动理论得到拉索索力。索力计算公式为T＝4mL²f²，其中m为单位长度质量，L为拉索长度，f为拉索一阶频率，使用过程中会有修正公式。

但对于早期建设的钢吊杆索桥，人工目测的方法只能看出吊杆的弯曲变形，并不能得到吊杆的受力情况。并且桥梁设计较为久远，采用的是钢吊杆，基于钢绞线的索力理论都不能适用，吊杆的受力状态评估工作就显得极为迫切。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种基于移动荷载的悬索桥吊杆受力状态评估的方法，实现有效评估吊杆受力状态。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于移动荷载的悬索桥吊杆受力状态评估的方法，包括应变装置、实际数据采集系统、理论数据采集系统、数值比较单元；所述理论数据采集系统具体为无损状态下的有限元模型；所述应变装置分别连接实际数据采集系统及理论数据采集系统；所述数值比较单元分别连接所述实际数据采集系统及理论数据采集系统；移动荷载在悬索桥的桥面上移动；具体评估方法包括如下步骤：

步骤一，将所述应变装置设置于悬索桥的吊杆上；

步骤二，当移动荷载位于桥面的某一位置时，所述实际数据采集系统采集不同吊杆所对应的不同实际应变值ε；

将所述吊杆进行编号；第一侧吊杆自悬索桥的一端至另一端以D1-1、D2-1······Dn-1进行编号，编号至第一侧吊杆的第n根吊杆；第二侧吊杆自悬索桥的一端至另一端以D1-2、D2-2······Dn-2进行编号，编号至第二侧吊杆的第n根吊杆；设置应变通道m条；

若m≥n，则移动荷载分别依次通过悬索桥的第一侧及第二侧的一端至另一端并依次进行加载，停留2分钟，应变装置得到第一侧及第二侧所有吊杆的实际应变值ε；

若mn，则将第一侧及第二侧的所有吊杆分别分成两组或两组以上的吊杆组，每组吊杆组有a(a≤m)个吊杆；实行以下步骤：

1)移动荷载从悬索桥第一侧的一端至另一端经过每一个吊杆时依次进行加载，停留2分钟，应变装置得到所述实际应变值ε，重复进行至D_a-1吊杆得到实际应变值ε；

2)更换吊杆组，移动荷载移动至桥梁以外，对通道平衡清零，分别对吊杆组D_a+1-1至D_2a-1、D_2a+1-1至D_3a-1、D_3a+1-1至D_4a-1······重复1)步骤，得到第一侧所有吊杆的实际应变值ε；

3)重复步骤1)、2)得到第二侧所有吊杆的实际应变值ε；

将所有得到的实际应变值ε发送至数值比较器；