大跨度预应力钢结构拉索振动模型与索力检测研究

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雅宝题库解析：
振动法测索力是目前大跨度预应力钢结构健康检测中应用最广泛的一种方法。国内外对其进行了深入而广泛的研究，但由于近年来大跨度预应力钢结构形式发展变化较快，目前现有的索力识别方法已不能解决张弦梁等新型大跨度预应力钢结构的索力识别题目，因此有必要对其进行深入的研究。本文针对振动法检测大跨度预应力钢结构拉索的安全题目，进行了如下研究：(1) 考虑不同边界条件和拉索刚度，对单跨拉索平面内的振动特性进行了理论和数值分析，分别建立了两端固定和一端固定、一端简支的实用索力计算公式，并使用有限元方法和张家口通泰大桥拉索测试试验对该计算公式的精度进行了验证，有限元计算和试验结果表明误差分别在1%和4%以内；(2) 进行了多跨索结构振动特性与索力测量理论的研究，建立了拉索单元自振的刚度方程，通过单跨索的特殊振动情况对拉索单元自振的刚度方程进行了验证，并进行了多跨索振动模型的构建，获得了多跨索结构振动频率与索力的理论关系，最后提出了用于计算索力的多频率拟合法；(3) 基于多频率拟合法，进行了燕郊模型试验、黄河口模型试验厅、长沙火车站新站和最高人民法院工程的应用验证，结果表明多频率拟合法对索力识别的精度较高，研究建立的方法能够有效的应用于工程实践。