基于自振频率的吊杆拱吊杆张拉力测试方法研究

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本文首先对吊杆的横向振动进行理论分析。对吊杆的多种振动模型进行张拉力计算的理论推导,形成基于修正刚度的吊杆张拉力计算方法,明确该方法的基本原理及计算过程。对吊杆自振频率测试过程中的技术问题进行深入分析,并且论述吊杆自振频率的测试过程。最后以位于长春市轻轨三期上的一座吊杆拱桥成桥后吊杆张拉力测试为例,对本文形成的吊杆张拉力测试和计算方法进行实际工程应用和验证。本文主要进行了以下研究工作:1、把吊杆分别假定为张紧索、两端铰支水平直梁和两端固支水平直梁,基于结构动力学的基本原理,分别建立其横向振动方程,并得出自振频率与张拉力之间的关系。并且对带有附加阻尼器的吊杆的横向振动进行了分析。在水平直梁振动模型的基础上,提出拉索抗弯刚度的修正方法。并且形成基于修正刚度的吊杆张拉力计算方法,明确了该方法的基本原理及计算过程。2、对吊杆自振频率测试进行理论分析,明确激振方法、测量仪器的选取原则、拾振器的安装方法及位置和采样频率如何设定等一系列的技术问题。在充分了解数字滤波器的基本原理的基础上,根据低通巴特沃斯滤波器的原理,设计数字滤波器。归纳出吊杆自振频率的获取过程,并形成吊杆自振频率测试及提取的程序框图。3、以位于长春市轻轨三期上的一座吊杆拱桥成桥后吊杆张拉力测试为例,对本文形成的吊杆张拉力测试和计算方法进行实际工程应用和验证。采用在吊杆张拉力调整过程中保载的方式,计算出吊杆的有效振动长度和修正抗弯刚度。并以计算出的有效振动长度和修正抗弯刚度为基础,测试了成桥后吊杆的张拉力。
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