[发明专利]一种基于参数传递的频率法索力测量方法

摘要

本发明一种基于参数传递的频率法索力测量方法属于土木工程技术领域；本发明方法为对同种型号的若干根拉索分别进行两级张拉，在两级拉力水平下识别出拉索的各阶振动频率；分别对每根拉索建立各阶线性模型，求得每根索各阶线性回归系数，并以此为基础，进行一些列运算，得到一个适用于各阶的参数，再利用所述参数与等代铰接梁长度和抗弯刚度之间的关系，分别求得各阶适用的等代铰接梁长度和抗弯刚度；通过对等代铰接梁长度和索长进行线性回归，求得等代铰接梁长度和索长的线性表达式，将该表达式代替原等代铰接索力计算公式中的等代铰接梁长度，即可实现同种型号的任意拉索均可以使用该等代铰接梁公式进行索力计算。

主权项

一种基于参数传递的频率法索力测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤a、在施工张拉过程中，对同种型号的两根或多根拉索施加多级索力T_ij，其中，i表示拉索编号、j表示索力分级，分别标定待测拉索的索力T_ij和与索力T_ij对应的k阶振动频率f_ijk数据，其中，k表示频阶；步骤b、按照如下公式，拟合T_ij关于的锚固前线性回归系数A_ik和B_ik：$T_{ij}=A_{ik}{f}_{ijk}^2+B_{ik}$其中，A_ik和B_ik表示第i根拉索与k阶振动频率f_ijk对应的线性回归系数；步骤c、对该拉索各阶系数A_ik×k²和B_ik/k²取均值，得到一个适用于各阶的稳定系数步骤d、根据线性模型与等代铰接梁模型中与L_Di关系，求得各阶的等代铰接梁长度L_Di${L_{Di}}^2=\frac{\stackrel{\‾}{A_{ik}\×k^2}}{4m}$其中，m表示拉索线密度，单位kg/m，L_Di表示第i个拉索等代铰接梁模型长度，单位m；步骤e、对L_Di和L_0i进行线性回归，求得L_Di和L_0i的关系：L_Di＝aL_0i+b步骤f、根据线性模型与等代铰接梁模型中与EI_i关系，求得一个各阶适用的抗弯刚度EI′_i：${\mathrm{EI}}_i^{\′}=-\frac{\stackrel{\‾}{B_{ik}/k^2}}{k^2}\·\frac{L_{Di}^2}{{\mathrm{\π}}^2}$步骤g、求EI′_i的均值步骤h、按照如下公式，更新等代铰接梁模型公式：步骤i、在桥梁后续运营及加固阶段，测试该型号拉索在索力T下的振动频率f₁'，f₂'，...，f_n'；步骤j、将步骤i获得的振动频率f₁'，f₂'，...，f_n'带入到步骤h中的公式中，计算各阶振动频率对应的索力值T_k；步骤k、对步骤j得到的T_k取平均值，即为该拉索的索力估计值。