[發明專利]基于全索系索力測試和誤差自適應分析的損傷判定方法

有效

• 申請號: 202110204453.6
• 申請日: 2021-02-23
• 公開（公告）號: CN112985671B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 曾濱;許慶;徐曼;邵彥超
• 申請（專利權）人: 中冶建筑研究總院有限公司;中國京冶工程技術有限公司
• 主分類號: G01L5/04
• 分類號: G01L5/04
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 解政文

1.一種基于全索系索力測試和誤差自適應分析的損傷判定方法，該方法是用于測量預應力鋼結構中的預應力拉索(1)索力，并通過索力的誤差自適應分析判別可能出現損傷的拉索及其位置,在該拉索(1)兩端的約束點(B)和(B’)之間至少有兩根拉桿(2)，上述拉桿(2)在豎直方向上拉伸該拉索(1)，其特征在于：該方法包括以下步驟：

(a)、放置激光測速儀(4)

在通過該待測的拉索(1)的豎直測點平面(S)外的任意位置設置激光測速儀(4)，使得該激光測速儀(4)所處的激光測速點(A)與測點平面(S)內兩根拉桿(2)之間的拉索待測點(P)之間的距離在激光測速儀(4)的量程范圍之內，拉索待測點(P)位于兩根拉桿(2)之間待測拉索(1)上的任意點；

(b)、用激光測速儀(4)測量該拉索(1)待測點(P)的速度

在一個采樣時長內，用激光測速儀(4)實時測量測點平面(S)內拉索(1)待測點(P)的速度，并畫出該拉索(1)待測點(P)的速度與時間的曲線；

(c)、計算出各拉索(1)的索力的誤差率R_i

通過傅里葉變化，將步驟(b)的速度與時間的曲線轉換為速度與頻率的曲線，在速度與頻率的曲線中，找出該根拉索(1)的第一階頻率f_1i和第二階頻率f_2i，根據以下公式計算該拉索(1)的索力：

其中：l_i為該拉索(1)在測點平面(S)內豎向振動時，位于拉索(1)待測點(P)兩側的拉桿(2)之間的最短約束距離；L_i為該拉索(1)在測點平面(S)橫向振動時，兩個約束點(B)和(B’)之間的最短約束距離；ρ為拉索密度，f_2if_1i；

式中，i為鋼結構中的拉索編號，mean(F₁,F₂)為F₁和F₂的平均值；重復步驟(a)至步驟(c)，分別得到n根拉索(1)的誤差率R_i；

(d)、找出誤差極限Q和異常拉索(1)

統計鋼結構中各個拉索的誤差率，通過數學分析，找出誤差極限Q及誤差率大于誤差極限Q的異常拉索(1)；

(e)、重復步驟(a)至步驟(c)，對步驟(d)中異常拉索(1)進行二次測試，重新計算異常拉索(1)的誤差率，如果上述誤差率小于誤差極限Q，則認為該拉索(1)無損傷，如果上述誤差率大于誤差極限Q，則認為該拉索(1)或其約束連接部位可能出現損傷，需要重點關注。

2.如權利要求1所述基于全索系索力測試和誤差自適應分析的損傷判定方法，其特征在于：在步驟(d)中，用置信區間法計算出誤差極限Q，它包括以下步驟：

計算全索系拉索(1)誤差率數據集合R_i的平均值R_mean＝(R₁+R₂+……+R_n)/n和各個拉索誤差率的標準差整個誤差率樣本服從分布(R_mean,σ)，選取95％的置信區間，Q＝R_mean+1.96σ/n。