發(fā)布時間：2021-01-24 19:26

　　斜拉索是斜拉橋的主要受力構件之一,準確測得拉索索力并科學評定索力測試結果是確保斜拉橋結構安全使用及評估在役橋梁運營狀態(tài)的重要前提。頻率法索力測試結果的準確性取決于計算模型的可靠和參數(shù)取值的精準,現(xiàn)有的索力計算模型多基于一定的假設條件提出,而實際上拉索難以完全滿足假設條件,計算參數(shù)的取值也受到多種因素的影響。本文針對影響索力測試結果的因素進行研究,為更好地描述索力測試結果的質(zhì)量,應用測量不確定度理論對測試結果進行評定。通過調(diào)研索力測試技術和頻率法索力測試兩方面的文獻,明確了拉索的振動特性和索力計算理論,分析了影響索力測試結果的主要因素。在此基礎上,明確了多種索力動測模型的適用范圍,提出了索力測試結果的不確定度評定方法,對常用規(guī)格拉索進行了數(shù)值模擬并給出實驗室條件下的索力測試結果不確定度評定實例。主要研究內(nèi)容如下:（1）根據(jù)拉索自由振動微分方程,分析了拉索在弦振動理論和梁理論下的自振特性,推導了拉索在不同邊界條件下的索力與頻率關系式,得到了計算索力的弦振動公式、簡支梁公式及固支梁公式。以10根拉索為例,通過建立有限元分析模型分別將由弦振動理論和梁理論計算得到的索力與有限元結果對比,驗證兩種... 

【文章來源】：重慶交通大學重慶市

【文章頁數(shù)】：125 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

索力動測儀及使用使用振動頻率法測試索力，具有測試方法簡單、便捷、測試設備可以重復使

11圖1-2索力測試計量研究技術路線圖1.5研究目的及章節(jié)安排實踐證明，頻率法以操作簡便、費用經(jīng)濟、精度較高等優(yōu)勢而被廣泛應用于索力測試中。但是在使用頻率法進行索力測試時，實際拉索狀態(tài)不能完全滿足假設條件，因此存在一些影響測量結果準確性的因素。目前常用的索力測試公式尚未能全面準確地考慮拉索彎曲剛度、有效長度以及垂度的影響，且對常用的弦振動公式和梁理論公式未明確使用范圍，這樣在一定程度上降低了頻率法在工程應用中的可靠性。本文在滿足工程實際要求的前提下，通過分析影響因素進而討論索力計算公式使用范圍，并對索力測試結果進行測量不確定度評定，最后應用于工程實際。本文分為五個章節(jié)，內(nèi)容如下：第一章，介紹了頻率法測試索力的基本理論以及用于頻率法求解索力的幾種主要計算模型。對頻率法索力測試中影響索力測試精度的幾種主要因素進行簡單的分析介紹，如彎曲剛度、垂度、邊界條件、有效長度及溫度等。分析了索力測試量值傳遞與溯源的過程，提出索力測試計量研究技術路線。第二章，介紹了拉索平面內(nèi)自由振動的基本理論，從動力學微分方程出發(fā)，根據(jù)不同的假設條件，推導了弦理論、簡支梁理論、固支梁理論索力計算公式。并選用一組不同物理、幾何參數(shù)的斜拉索，建立有限元分析模型，對所選拉索在不同的索力計算公式下的測試精度進行比較。第三章，以動力學、計量學為理論基礎，對拉索進行分類，給出了短索、中索、長索的參數(shù)判定標準。分析了彎曲剛度、有效長度、垂度對索力的影響，以數(shù)值模擬的方式討論了在影響因素作用下各計算公式適用范圍。

14圖2-1拉索力學模型如圖2-2所示，在拉索上任意取一微元體。其中，M代表彎矩，Q代表剪力，T代表拉力，u表示y向位移。根據(jù)微元體的平衡條件有：220()0QuyQdxTdxmdxQTxxtθθθ=+++=(2.2)00MMMdxMdxxθ=+=(2.3)圖2-2拉索微元體受力圖根據(jù)梁彎矩和中和軸彎曲的曲率關系有：22uMxEI=(2.4)uxθ=(2.5)將上兩式代入上上兩式整理得：224224uuumTEItxx=(2.6)式中，m表示拉索單位長度質(zhì)量，T表示拉索索力，EI表示拉索的彎曲剛度。利


本文編號：2997800