悬索桥主缆状态快速识别方法及装置

摘要

一种悬索桥主缆状态快速识别方法及装置，其特征是它包括竖向刚度k计算，在每根待检测的主缆上对称安装两个用于信号采集的三向加速度传感器，将传感器采集的信号送入数据采集单元处理后再通过有线或无线送入数据分析单元计算出主缆的前三阶自振频率ω1、ω2、ω3，通过三个联立公式最终计算出主缆信号采集时刻主缆的张力S、弯曲刚度EI和线密度m的值；重复测量计算即可绘制出主缆的张力S、弯曲刚度EI和线密度m与时间之间的变化曲线，供桥梁养护部门进行主缆状态识别。本发明方法简单，准确率高且可在桥梁运营全过程中进行检测。

主权项

1.一种悬索桥主缆状态快速识别方法，其特征是它包括以下步骤：首先，通过测试与分析，得到吊索对单位长度主缆的竖向约束刚度k：(1)测试主缆和桥面的线形，确定每根吊索上端和下端的位移v_i、(2)用振动法同步测出各根吊索的索力N_i；(3)计算单根吊索对主缆的竖向约束刚度(4)计算吊索对单位长度主缆的竖向约束刚度k式中，n为单根主缆下挂的吊索根数，L为主缆的长度 ；第二，在每根待检测的主缆上对称安装两个三向加速度传感器，一个三向加速度传感器作为测试点，另一个作为参考点，如果其中一个三向加速度传感器的某阶主频信号弱，则利用另一个传感器采集的信号进行补充；第三，利用所安装的三向加速度传感器采集主缆环境振动响应信号，对采集到的信号进行功率谱和相干函数分析，得到主缆的前三阶自振频率ω₁、ω₂、ω₃；第四，将测出主缆前三阶自振频率分别代入以下公式：得到三个联立方程，分别得到信号采集时刻主缆的张力S、弯曲刚度EI、线密度m；第五，定期重复第一～四步即可绘制出主缆的张力S、弯曲刚度EI、线密 度m、吊索对单位长度主缆的竖向约束刚度k随时间的变化曲线，供桥梁养护部门进行主缆状态识别。