带减振器的斜拉桥索力测试方法的理论与试验研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要拉索是斜拉桥的主要承重结构之一，在安装减振装置以后，拉索的自振频率会有所提高，此时，要根据拉索的振动频率准确的计算索力，需要考虑减振器的影响，修正原来的计算公式。减振器对于拉索相当于对称或单侧弹性支座的作用，为求得频率和索力之间的显式关系，可以使用能量守恒定理，建立拉索的索力与角频率的关系方程，求解索力。振动频率法测量索力具有准确、便捷的特点，但其测试精度也会受到一些因素的影响，有许多学者对此进行了探讨，但对于如何减小减振器造成的影响，仍然没有找到很好的解决办法。也有学者推导过带减振器拉索的索力计算公式，但其推导过程并不完善。论文主要

2、从减振器的角度出发，研究了安装减振器以后拉索振型的变化，并根据能量守恒定理重新建立方程，推导了拉索在单侧和对称减振器作用下的索力计算公式。为进一步了解拉索的振动形态并检验公式的准确性，本文专门进行了索力测试试验，使用INVl601型振动试验系统测量了拉索的振动频率。试验中使用单根钢绞线或钢丝代替拉索振动，将不同规格的弹簧与拉索连接代替减振器的作用，将拉索一端固定，另一端悬挂砝码以提供索力，对拉索激振，测量了弹簧刚度不同、弹簧位置不同、拉索材料不同、拉索长度不同、拉索索力不同等情况下拉索的1、2、3阶自振频率。考虑到试验条件有限，本文同时使用ANSYS软件模拟试验

3、中拉索的工作条件，求出不同情况下拉索的理论振动频率和振型与试验数据做比较。并根据试验数据、理论数据和某大桥的实测数据求解索力，验证了本文公式的准确性。最后，文章总结了已有的考虑减振器影响的索力计算方法，将它们的索力计算结果与本文公式的计算结果作比较，分析了各种方法的优点与不足。关键词：斜拉桥，减振器，自振频率，索力，模态武汉理工大学硕士学位论文AbstractCableisONeofthemostimportantbearingconfigurationsofthecablestayed-bridge．Afterinstallingtheshockabsorbe

4、rstothecable，thevibrationfrequencyofthecablewillbeincrease，ifwewanttocalculatethetensionexactly,weshouldconsidertheinfluenceoftheshockabsorbersandmodi黟theoldtensioncalculationformula．Theshockabsorbersarcequaltothefunctionofsymmetricalorsinglesideelasticsupports．Foreducingthedirectrel

5、ationsbetweenfrequencyandtension,conservationofenergytheoremCanbeusedtoestablishtherelationequationbetweentheangularfrequencyandtension．Measuringthecabletensionbyvibrationfi'equencymethodhasthecharacteristicofnicety,convenienceandspeediness，butitsprecisionalsoCanbeinfluencedbysomefac

6、tors．Somescholarshavecarriedonthediscussionaboutthefactors，butstillhavenotfmdagoodwaytoreducetheinfluenceoftheshockabsorber．ThereWasaschol盯whoinferredthecabletensionformulawithshockabsorber,butitsreasoningprocessisimperfect．Thearticlemainlyembarked011thecableshockabsorber,studiedthet

7、ransformationofthevibrationshapeofthecableafterinstallingtheshockabsorber，andestablishedtheequationaccordingtotheconservationofenergytheorem，thearticlealsoinferredthetensionformulaofcablewimsinglesideanddoublesidesofcableabsorbsystenxForfui'thcrunderstoodthecablevibrationshapeandexam

8、inedtheaccur