结构工程硕士论文-振动频率法测量索力方法的改进及其可视化研究

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1、同济大学土木工程学院硕士学位论文振动频率法测量索力方法的改进及其可视化研究申请学位级别：硕士专业：结构工程20090301摘要摘要斜拉索受力的大小、变化和分布是评估索结构受力状态的重要依据，因此拉索的索力测试十分重要。目前国内工程实践中用于索力测试的方法有很多，但对于成桥后的拉索索力的测量其中以振动频率法使用最为广泛。由于索力测量在实际工程应用中的多样性和复杂性，所以这些方法存在诸多的问题，在准确性方面存有疑议，所以有必要对索力测试方法进行进一步的研究。本文从试验出发，就索力测试的问题做了较为深入的分析，本文主要包含以下几个方面的内容：1．简要介绍拉索索力测试方法的研究

2、现状，分析比较目前各种索力测试方法的优点及存在的问题。2．介绍工程上应用最为广泛的振动频率法测索力的原理，并对影响索力测试精度的几个因素：抗弯刚度、垂度、斜度、温度、减震器、边界条件、拉索索长以及数值处理方法的影响作了深入的研究。3．以Newton—RaPhson法解超越方程为基础，拟合出一阶反对称振型下的索力实用计算公式，并使用能量法推导出一阶对称振型即基频下的索力计算公式，并根据参数亭值对公式适用范围进行了分析和讨论。4．进行拉索索力测量试验，验证本文公式的正确性；并进行拉索模念试验，详细讨论模态测试中若干试验参数，提出现场测试的J下确方案；基于有限元的方法对斜拉索

3、进行模态求解分析，与理论值和试验值进行比较。5．在振动信号采集分析系统SVSA基础上开发斜拉索索力测量GUI模块。关键词：斜拉索，索力，频率法，实验模态，有限元，SVSAAbstractABSTRACTThesize、changementanddistributionofcabletensionforceisanimportantbasistoassesstheforcestateofthebridge，socableforcetestisveryimportant．Atpresent，intheengineeringpracticeforthecableforcete

4、sthasalotofmethods，butasforthecompletedbridgethatthefrequency-basedmethodtotestcabletensionforcewasthemostwidelyusedway．Becauseofthediversityandcomplexityofcableforcemeasurementinpracticalengineering，therefore，thesemethodstherearemanyproblemsintheaccuracyofforcetest．itisnecessarytomakefu

5、rtherstudyofthemethodtotestcabletensionforce．Inthispaper,startingfromtheexperiment，makingdepthanalysisoftheproblemofcabletensionforcetest，themaincontentsaresummarizedasfollows：1．Throughtheanalysesofpresentresearchstateofcabletensionforcetest，analyzedandcomparedthevarioustestmethod’Sadvan

6、tagesanddisadvantages．2．Introducedthemostwidelyusedcableforcestestmethodofthevibrationfrequencymethod，intensivelystudytheseveralfactorstoaffecttheaccuracyofcableforce：theflexuralrigidity,sag，slope，temperature，shockabsorber，theboundaryconditions，lengthofcableandanumericalprocessingmethod．

7、3．BesedonthemethodofNewton-RaPhsontoSolvethetranscendentalequation，fittingoutthepracticalcalculationformulabasedonthefirst-orderantisymmetricvibrationmode，andusingenergymethodtofigureoutthepracticalcalculationformulabasedonthefast-ordersymmetricalvibrationmodethatisfundam