索力報(bào)告測(cè)試作業(yè)指導(dǎo)書(shū)

索力測(cè)試作業(yè)指導(dǎo)書(shū)1目的1.1為正確使用JMM-268索力動(dòng)測(cè)儀，測(cè)試斜拉橋拉索、中承式拱橋吊桿等結(jié)構(gòu)的索力，滿足測(cè)試的準(zhǔn)確性和精確，特編制此指導(dǎo)書(shū)。2適用范圍2.1斜拉橋拉索索力檢測(cè)。2.2中承式拱橋吊桿索力檢測(cè)。2.3預(yù)應(yīng)力鋼筋、鋼絲拉力的測(cè)量。3引用標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)文件3.1《大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)方法》；3.2《市政橋梁工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ2-90）；3.3《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD62－2004）；3.4《公路斜拉橋設(shè)計(jì)規(guī)范（試行）》（JTJ027－97）；3.5JMM-268索力動(dòng)測(cè)儀使用說(shuō)明書(shū)。4工作程序和要求4.1測(cè)試原理根據(jù)張力弦振動(dòng)公式(4-1)式中——弦的自振頻率——弦的長(zhǎng)度——弦的材料密度——弦的應(yīng)力可知，明確了弦的材料和長(zhǎng)度之后，測(cè)量弦的振動(dòng)頻率就可確定弦的拉力。對(duì)于兩端固定勻質(zhì)受力的鋼索也可近似作為弦。鋼索的拉力與其基弦有如下關(guān)系：(4-2)式中——比例系數(shù)——鋼索基頻——鋼索拉力（kN）（4-3）式中——主振動(dòng)頻率（）——主振頻率的階次因此，通過(guò)測(cè)量鋼索的主振動(dòng)頻率，就可求出鋼索的拉力。4.2比例系數(shù)的確定4.2.1理論計(jì)算（4-4）式中——鋼索單位長(zhǎng)質(zhì)量（kg/m）——鋼索兩嵌固點(diǎn)之間的長(zhǎng)度（m）4.2.2試驗(yàn)標(biāo)定對(duì)鋼索分級(jí)張拉。通過(guò)張拉千斤頂和油表或其它裝置，讀取各級(jí)張拉力T，用JMM-268索力動(dòng)測(cè)儀測(cè)量各級(jí)拉力下鋼索的基頻F，則比例系數(shù)K可通過(guò)最小二乘法求出。（4-5）式中——張拉級(jí)數(shù)；——同一級(jí)的測(cè)量次數(shù)。式（4-4）是作了如下假設(shè)后推導(dǎo)出來(lái)的：1）鋼索是只能受拉而不能受彎、受剪，即只有抗拉鋼度。2）鋼索質(zhì)量在全長(zhǎng)范圍內(nèi)是均勻的。3）鋼索振動(dòng)時(shí)沒(méi)有外力作用其上且橫向位移極小。4）鋼索兩端嵌固。因此（4-4）式僅為一近似計(jì)算值。如果條件許可，建議采取標(biāo)定公式（4-5）對(duì)于自振頻率與拉力具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系而不能用公式（4-2）表達(dá)的鋼索,用本儀器測(cè)量自振頻率,用標(biāo)定曲線計(jì)算索力。注意：儀器標(biāo)定方法和標(biāo)準(zhǔn)力的準(zhǔn)確性決定計(jì)算拉力的精度。建議采用標(biāo)準(zhǔn)力傳感器（錨索計(jì)）。4.3頻率分辨率宜小于測(cè)試頻率的1%；4.4在計(jì)算過(guò)程中科采用頻譜分析法和多次平均法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。；4.5儀器自動(dòng)讀數(shù)法頻率階次的確定方法鋼索的振動(dòng)信號(hào)是由多諧振動(dòng)信號(hào)組成的復(fù)合振動(dòng)信號(hào)。因此作頻譜分析后，頻譜圖形上會(huì)有多個(gè)峰值點(diǎn)出現(xiàn)，每個(gè)峰值點(diǎn)代表鋼索的一個(gè)自振頻率，根據(jù)式（4-3）可知鋼索的自振頻率近似為其基頻的整數(shù)倍，JMM-268動(dòng)測(cè)儀測(cè)量后顯示的頻率為峰值最高點(diǎn)的頻率，簡(jiǎn)稱(chēng)為主振頻率，為求出一階頻率（基頻）必須求出主振頻率的階次。在譜圖上，每一個(gè)峰值點(diǎn)都代表鋼索的一個(gè)自振頻率，根據(jù)式（4-3），如果鋼索自振頻率均出現(xiàn)在頻譜圖上，那么每?jī)蓚€(gè)相鄰自振頻率的間距也與基頻相等。但實(shí)際上鋼索振動(dòng)時(shí)某些階次的振動(dòng)信號(hào)會(huì)很微弱，而在頻譜圖上看不到，造成兩峰值值點(diǎn)之間的距離不相等，因此，我們以相鄰兩峰點(diǎn)之間的頻率最小值作為基頻，以主振頻率除以該基頻值作為主振頻率的階次。下面舉例說(shuō)明主振頻率階次的確定方法。0上圖是某一信號(hào)的頻譜圖，上圖共出現(xiàn)了三個(gè)峰值頻率，其中主振動(dòng)頻率為其第二個(gè)峰值頻率，而間隔最小值為，從圖形上看，大致應(yīng)為的三倍，因此可確定主振頻率的階次為3不是2。儀器測(cè)量分析后會(huì)自動(dòng)給出一個(gè)值，當(dāng)頻譜圖比較標(biāo)準(zhǔn)時(shí)這個(gè)值才是正確的。您可根據(jù)頻譜圖確認(rèn)值。4.6頻譜分析法頻率階數(shù)的識(shí)別和確認(rèn)，以下圖為例：索力與頻率的平方成正比，因此頻率的準(zhǔn)確測(cè)量十分重要。要合理地選擇分析頻率帶寬，保證有足夠的頻率分辨率，同時(shí)根據(jù)各階自振頻率的倍頻關(guān)系確定頻率的階數(shù)。對(duì)于理想的弦，各階振型之間的頻率差值是相等的，即：f2=2f1，f3=3f1，f4=4f1…….，如圖所示的拉索實(shí)測(cè)頻譜圖，有f11.4766≈2.4485-1.9625，因此可以判定：f2=0.9824Hz，f3=1.4766Hz,f4=1.9625Hz……..。4.7索計(jì)算長(zhǎng)度確定問(wèn)題：應(yīng)該是無(wú)約束自由部分的索長(zhǎng)，這一點(diǎn)也應(yīng)特別加以說(shuō)明；4.8對(duì)于橫向抗彎剛度不能忽略的短索，應(yīng)進(jìn)行索力修正，應(yīng)給出具體修正方法，并特別注意計(jì)算的量綱問(wèn)題