[發(fā)明專利]一種用于灌漿拉索索力的計(jì)算方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710777794.6
• 申請(qǐng)日: 2017-09-01
• 公開（公告）號(hào): CN107620483A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余印根;陳楊利;林友勤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建省永正工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司
• 主分類號(hào): E04G23/02
• 分類號(hào): E04G23/02;E01D22/00;E01D101/28
• 代理公司: 福州盈創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)35226
• 代理人: 李明通

1.一種用于灌漿拉索索力的計(jì)算方法，其特征是，所述計(jì)算方法采用Φ15.2mm高強(qiáng)度鋼絞線模擬拉索、24個(gè)裸索試驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?4個(gè)未灌漿的外套PVC套管拉索試驗(yàn)?zāi)Ｐ鸵约?4個(gè)灌漿拉索試驗(yàn)?zāi)Ｐ停鲇?jì)算方法包括以下步驟：

a.附加質(zhì)量自振頻率ω_s的計(jì)算：

采用最小二乘法通過(guò)回歸分析得到各試驗(yàn)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，通過(guò)回歸擬合得到相關(guān)回歸方程為：y=14.63x₁-2.31x₂-1548.39x₃+4332.63x₄+1.86x₅+18.01x₆-1262.41，通過(guò)所述試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合得到所述附加質(zhì)量自振頻率ω_s與灌漿拉索的索長(zhǎng)l、長(zhǎng)細(xì)比l/d、附加彈性質(zhì)量線密度m_s、灌漿率ρ、砂漿截面抗彎剛度E_sI_s、實(shí)測(cè)聯(lián)合體自振頻率ω₀之間的關(guān)系；

其中x₁代表所述索長(zhǎng)l，x₂代表所述長(zhǎng)細(xì)比l/d，x₃代表所述附加彈性質(zhì)量線密度m_s，x₄代表所述灌漿率ρ，x₅代表所述砂漿截面抗彎剛度E_sI_s，x₆代表所述實(shí)測(cè)聯(lián)合體自振頻率ω₀，y代表所述附加質(zhì)量自振頻率ω_s；

b.聯(lián)合體的自振頻率計(jì)算：

聯(lián)合體的第一階自振頻率對(duì)應(yīng)兩個(gè)解分別為ω_c¹和ω_c²，根據(jù)所述附加質(zhì)量自振頻率ω_s得到的索力計(jì)算結(jié)果相對(duì)于實(shí)際索力隨所述灌漿率ρ的增大呈現(xiàn)出由偏小至偏大的規(guī)律；

當(dāng)所述灌漿率ρ≤0.7時(shí)，系統(tǒng)的自振頻率小于分部質(zhì)量自身的自振頻率；當(dāng)ρ＞0.7時(shí)，系統(tǒng)的自振頻率大于分部質(zhì)量自身的自振頻率；

因此，當(dāng)ρ≤0.7時(shí)，ω₀=ω_c²，擬合ω_c¹與ω_c²的關(guān)系，求出ω_c¹，記x=ω_c²，y=ω_c¹；當(dāng)ρ＞0.7時(shí)，ω₀=ω_c¹，擬合ω_c¹與ω_c²的關(guān)系，求出ω_c²，記x=ω_c¹，y=ω_c²；

c.根據(jù)試驗(yàn)中取不同ρ值，分別擬合得到線性關(guān)系式y(tǒng)=ax+b；

d.再根據(jù)灌漿率ρ分別表示所述步驟c線性關(guān)系式y(tǒng)=ax+b中的一次項(xiàng)和常數(shù)項(xiàng)，即a=512.56ρ³-1042.4ρ²+678.09ρ-136.97，b=-12335ρ³+25476ρ²-16878+3516.4；

e.計(jì)算裸索的自振頻率ω_b：根據(jù)兩端鉸接的邊界條件及拉索和水泥漿等效彈性分布質(zhì)量的聯(lián)合振動(dòng)微分方程計(jì)算得出以下裸索的頻率方程：

f.已知所述附加質(zhì)量自振頻率ω_s，已知聯(lián)合體的第一階自振頻率對(duì)應(yīng)兩個(gè)解分別為ω_c¹和ω_c²，由所述裸索的頻率方程計(jì)算出所述裸索的自振頻率ω_b；

g.根據(jù)所述裸索的頻率方程計(jì)算索力大小：；取，即取第一階頻率，得到灌漿拉索基頻與索力的關(guān)系，；

h.將上述步驟g得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)代入所述步驟a的回歸方程中，分別得到相應(yīng)的計(jì)算索力值和計(jì)算誤差。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于灌漿拉索索力的計(jì)算方法，其特征是，在步驟e中：

當(dāng)系統(tǒng)的自振頻率小于分布質(zhì)量自身的自振頻率時(shí)，所述裸索的頻率方程為：，；

當(dāng)系統(tǒng)的自振頻率大于分布質(zhì)量自身的自振頻率時(shí)，所述裸索的頻率方程為：，。