[發明專利]一種橋梁鋼索拉力的檢測方法

無效

• 申請號: 201310156401.1
• 申請日: 2013-04-28
• 公開（公告）號: CN103217248A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 李亞;王鵬軍;楊華中;羅嶸;費曉天;湯韜;鄭清波;汪彧之;夏立雪;李林
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01L5/04
• 分類號: G01L5/04
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 羅文群

1.一種基于無線傳感網絡的橋梁鋼索拉力的檢測方法，其特征在于該監測方法包括以下步驟：

（1）對橋梁鋼索的振動加速度進行采樣，采樣率為50次/秒，連續采集2n個加速度，n的取值范圍為10-15；

（2）對步驟1采集的加速度進行基2快速傅里葉變換運算，計算得到橋梁鋼索的第一振動功率譜；

（3）對上述第一振動功率譜進行平方運算，得到橋梁鋼索的第二振動功率譜，對第二振動功率譜進行滑動平均處理，滑動平均處理時所取窗口大小為h個頻點，h的取值范圍為5-20個頻點，得到第三振動功率譜；

（4）對上述第三振動功率譜進行處理，得到最終振動功率譜，過程為：對第三振動功率譜中的所有頻點進行第一次掃描，得到多個極大值點，設定一個極大值點個數的閾值，對極大值點的個數進行判斷，若極大值點個數小于閾值，則記該振動功率譜為最終振動功率譜，并進行步驟（5），若極大值點個數大于閾值，則根據第一次掃描的極大值點形成第四振動功率譜，對第四振動功率譜進行第二次掃描，并重復本步驟，直到極大值點個數小于閾值；

（5）對步驟（4）得到的鋼索振動功率譜進行振動基頻頻率提取，具體包括以下步驟：

（5-1）設定一個橋梁鋼索振動的基頻頻率，將該基頻頻率作為一個循環變量，設基頻頻率的初始值為0.5Hz，終止值為5Hz；

（5-2）將N個三角形窗口放置在步驟（4）的最終振動功率譜上，使N個三角形窗口的中心點分別處于最終振動功率譜中上述設定基頻頻率處和各次諧波頻率處；

（5-3）選取適當的窗口寬度，上述N個三角形窗口與最終振動功率譜相乘，將相乘后的振動功率譜中各個頻點處的值累加，得到一個參考值k；

（5-4）依次采用循環變量中從初始值到終止值之間的各循環值，重復步驟（5-2）和（5-3），得到多個參考值k，與多個參考值k中的最大值相對應的基頻頻率即為橋梁鋼索的振動基頻頻率；

（6）根據步驟（5）的橋梁鋼索的振動基頻頻率，利用張緊弦模型索力計算方法，計算出橋梁鋼索的拉力。