[發(fā)明專利]一種用多頻率法測量多跨鋼拉索索力的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910313002.5
• 申請日: 2009-12-31
• 公開（公告）號: CN101762346B
• 公開（公告）日: 2011-07-13
• 發(fā)明（設計）人: 秦杰;王克仁;高政國;張宇鵬;沈斌;錢英欣;徐瑞龍;王澤強;陳新禮;袁英戰(zhàn);徐中文;王軍;司波;尤德清;呂李清;杜彥凱;蘇浩
• 申請（專利權）人: 北京市建筑工程研究院
• 主分類號: G01L1/10
• 分類號: G01L1/10;G06F19/00
• 代理公司: 北京中建聯(lián)合知識產(chǎn)權代理事務所 11004
• 代理人: 朱麗巖;唐曉麗

1.一種用多頻率法測量多跨鋼拉索索力的方法，其特征在于：步驟如下：

第一步，在拉索撐桿分割各跨拉索索段豎向布置加速度傳感器，在各跨豎向分別敲擊激勵，分組采集振動信號；

第二步，將采集振動信號通過快速傅里葉變換和頻譜分析，計算n+1個自振頻率ω_i，i＝1，2，3…；

第三步，建立n跨帶撐桿索結構振動模型的頻率特征方程，

或f(E′I，m，ω_i，T，k₁，k₂，…，k_n)＝0，i＝1，2，3…

其中，剛度系數(shù)非零元素有

Z11=K11(1)]]>

Z12=K12(1)]]>Z21=K21(1)]]>Z22=K22(1)+K11(2)]]>

Z23=K12(2)]]>Z32=K21(2)]]>Z22=K22(2)+K11(3)]]>

…

Z(n-1)n=K12(n-1)]]>Zn(n-1)=K21(n-1)]]>Znn=K22(n-1)]]>

剛度系數(shù)右上角括號內(nèi)數(shù)字表示為跨數(shù)，

單元剛度系數(shù)分別為：K₁₁＝K₂₂＝i′D；K₂₁＝K₁₂＝i′E

其中：為索的線剛度

D=1Π(β*2+γ*2)(β*sinγ*chβ*-γ*cosγ*shβ*)]]>

E=1Π(β*2+γ*2)(γ*shβ*-β*sinγ*)]]>

∏＝2β^*γ^*(1-cosγ^*chβ^*)+(β^*2-γ^*2)shβ^*sinγ^*

β^*＝βl，γ^*＝γl，γ=(λ4+α44)1/2+α22,]]>β=(λ4+α44)1/2-α22]]>

α2=-TE′I,]]>λ4=ω2mE′I]]>

其中，k₁，k₂...，k_n為撐桿約束剛度，E′I為索的彎曲模量，ω為索的振動圓頻率，m為索的線密度，l是索長，T為拉索索力；

第四步，建立最小二乘法優(yōu)化目標函數(shù)，f_obj＝Min{∑|f(EI，m，ω_i，T，k₁，k₂，...，k_n)|}，通過將步驟二中獲得的n+1個采集頻率ω_i代入目標函數(shù)，求解獲得索力T和n個約束剛度k₁，k₂，...，k_n；

第五步，通過索力條件判定機制確定最終識別的索力值。