吊杆拱桥短吊杆索力精确测试方法

摘要

本发明公开了一种吊杆拱桥短吊杆索力精确测试方法，发明人设计了相关测试模型，通过将吊杆的边界条件简化为在简支吊杆的相应横向位置处的阻尼和弹簧支承，并进一步将吊杆等效为具有等效计算长度的简支张拉索，在吊杆中间附加质量块，建立了吊杆中部附加质量块前后拉索的振动平衡方程，最后优化形成利用附加质量前后吊杆测试频率识别吊杆等效计算长度L₀的算法，由此建立了本发明的测试方法。该法测试方便，仅需对吊杆进行附加质量块前后的两次振动频率测试；而且测试精度高，可很好地解决短吊杆索力精确测试的难题。将本发明应用于吊杆拱桥这类桥型进行检测或施工监测领域，可实现便捷、高精度测试短吊杆索力，从而为该类桥梁的检测、监测提供可靠的基础数据。

主权项

一种吊杆拱桥短吊杆索力精确测试方法，其特征在于：首先在长度为L的吊杆拱桥短吊杆上安装拾振器，将拾振器连接振动测试仪器，测试得到吊杆的1阶振动角频率ω₁；然后在短吊杆的中间位置L/2处，安装附加质量块，同法测试得到附加质量块后的吊杆1阶振动角频率ω₁′；最后结合吊杆刚度EI、吊杆材料密度ρ和吊杆截面积A，以及实测的质量块重量M，采用公式计算出吊杆的索力值T₀，公式为$T_0=\frac{16M^4{\omega }_1^2-{[{\left(\frac{{\omega }_1}{{\omega }_1^{\prime }}\right)}^2-1]}^4{\pi }^4\mathrm{EI}{\left(\mathrm{\rho A}\right)}^3}{4{[{\left(\frac{{\omega }_1}{{\omega }_1^{\prime }}\right)}^2-1]}^2{\pi }^2{M}^2\mathrm{\rho A}}.$