The present invention discloses a cable force test method for cables under complex mass conditions. The cable force test based on frequency method is the most commonly used method for cable force test of arch bridge suspenders. Anchors are often installed at the end of the cable for the convenience of replacing the suspenders, and the dynamic characteristics of the cables are further changed by the jacks tied during tension, which will lead to the replacement of the suspenders. The frequency relation of cable tension has changed greatly, which affects the accuracy of cable tension measurement by conventional frequency method. Combining with practical engineering, the invention studies the influence of the mass action of the end device of the cable and the jack tied on the cable on the vibration characteristics, and fits the cable force-frequency relationship under the condition of the complex mass and stiffness. The engineering test results show that the relationship between the tensioned cable force and the measured frequency is in good agreement with the relationship between the tensioned cable force and the frequency under the condition of considering the complex mass and stiffness, while the relationship between the tensioned cable force and the frequency of the conventional cable force is quite different, which proves that the invention has certain engineering value.
【技术实现步骤摘要】
复杂质量条件下拉索的索力测试方法
本专利技术涉及拉索索力测试
,具体涉及一种复杂质量条件下拉索的索力测试方法,涉及拉索端部锚具装置和绑扎的千斤顶的频率法测量索力,即针对非均质吊杆(非张拉阶段锚具装置作用,张拉阶段千斤顶质量作用和锚具装置作用)。
技术介绍
在我国成为世界桥梁大国的今天,中、下承式拱桥得到了广泛的应用。而吊杆作为重要的传力构件,因被锈蚀或拉断等引起不少桥梁安全事故。基于此不少学者进行了研究,龙跃对拉索的病害作了总结并提出了相应的维护措施。张秀成对吊杆检测、养护进行了研究,提出对危险的吊杆进行更换的建议。孙振海对吊杆的锚具装置进行了研究,提出对于吊杆的更换快捷性而言挤压式锚具更适用。随后翁辉等人研究了挤压锚具对于拱桥吊杆更换的特殊优势。而随着锚具装置在吊杆上的广泛使用,解析法太过繁复实际应用性较低,不同学者对频率法研究多年,虽然有多种实用公式,却多是针对规范的拉索;现有有限元法考虑端部性质的拉索索长在30m下的索力计算偏差较大。此外两者都未考虑千斤顶的作用。目前,该研究领域的现状以及不足总结如下:1、现有文献针对非均质吊杆也只是考虑了锚具装置的作用,并未考虑张拉阶段绑扎千斤顶的质量作用。2、现有非均质吊杆的有限元法对于短索的索力测量误差较大,而吊杆的长度多数较短。3、解析法和常规有限元法难以得到准确的索力频率关系,而索力频率关系的准确性直接影响实测索力的准确性。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷,提供一种复杂质量条件下拉索的索力测试方法,该方法结合实际工程,利用有限元软件模拟拉索端部的刚度和质量突变。首先在有限元软 ...
【技术保护点】
1.一种复杂质量条件下拉索的索力测试方法,其特征在于,所述的索力测试方法包括下列步骤:S1、分别建立非均质吊杆在张拉阶段和非张拉阶段的两个模型,得到相应的索力频率关系;S2、将振动传感器绑扎在拉索上,对振动信号进行频域分析,拾取频谱图各阶峰值频率即可得到拉索的各阶自振频率;S3、通过插值原理由实测频率确定实测索力。
【技术特征摘要】
1.一种复杂质量条件下拉索的索力测试方法,其特征在于,所述的索力测试方法包括下列步骤:S1、分别建立非均质吊杆在张拉阶段和非张拉阶段的两个模型,得到相应的索力频率关系;S2、将振动传感器绑扎在拉索上,对振动信号进行频域分析,拾取频谱图各阶峰值频率即可得到拉索的各阶自振频率;S3、通过插值原理由实测频率确定实测索力。2.根据权利要求1所述的复杂质量条件下拉索的索力测试方法,其特征在于,所述的步骤S1中,利用有限元软件ANSYS分别建立非均质吊杆在张拉阶段和非张拉阶段的两个模型,得到相应的索力频率关系。3.根据权利要求2所述的复杂质量条件下拉索的索力测试方法,其特征在于,所述的步骤S1过程如下:把模型参数输入与输出结果以数组形式存储,使用ARRAY数值型数组定义,利用*DIM命令定义数组参数,使用*SET命令输入数组参数赋值;拉索几何模型建立和网格划分,在非张拉阶段,对于端部有锚具装置的非均质拉索,锚具装置段单元的质量和刚度需根据实际工程设定;在非张拉阶段,对于非均质拉索除了锚具装置段考虑外,千斤顶段因只增加了质量作用,故千斤顶段单元只需要增加线密度;施加边界条件和索力,索力范围利用解析法的使用公式初步估计;索力静力效应下初始内力计算,因拉索在承受自重和预应力作用下存在自平衡状态,故需要考虑几何非线性;...
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