索力報告測試作業(yè)指導書

索力測試作業(yè)指導書1目的1.1為正確使用JMM-268索力動測儀，測試斜拉橋拉索、中承式拱橋吊桿等結(jié)構(gòu)的索力，滿足測試的準確性和精確，特編制此指導書。2適用范圍2.1斜拉橋拉索索力檢測。2.2中承式拱橋吊桿索力檢測。2.3預應力鋼筋、鋼絲拉力的測量。3引用標準和相關(guān)文件3.1《大跨徑混凝土橋梁的試驗方法》；3.2《市政橋梁工程質(zhì)量檢驗評定標準》（CJJ2-90）；3.3《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTGD62－2004）；3.4《公路斜拉橋設(shè)計規(guī)范（試行）》（JTJ027－97）；3.5JMM-268索力動測儀使用說明書。4工作程序和要求4.1測試原理根據(jù)張力弦振動公式(4-1)式中——弦的自振頻率——弦的長度——弦的材料密度——弦的應力可知，明確了弦的材料和長度之后，測量弦的振動頻率就可確定弦的拉力。對于兩端固定勻質(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——主振動頻率（）——主振頻率的階次因此，通過測量鋼索的主振動頻率，就可求出鋼索的拉力。4.2比例系數(shù)的確定4.2.1理論計算（4-4）式中——鋼索單位長質(zhì)量（kg/m）——鋼索兩嵌固點之間的長度（m）4.2.2試驗標定對鋼索分級張拉。通過張拉千斤頂和油表或其它裝置，讀取各級張拉力T，用JMM-268索力動測儀測量各級拉力下鋼索的基頻F，則比例系數(shù)K可通過最小二乘法求出。（4-5）式中——張拉級數(shù)；——同一級的測量次數(shù)。式（4-4）是作了如下假設(shè)后推導出來的：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)量在全長范圍內(nèi)是均勻的。3）鋼索振動時沒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）式僅為一近似計算值。如果條件許可，建議采取標定公式（4-5）對于自振頻率與拉力具有一一對應關(guān)系而不能用公式（4-2）表達的鋼索,用本儀器測量自振頻率,用標定曲線計算索力。注意：儀器標定方法和標準力的準確性決定計算拉力的精度。建議采用標準力傳感器（錨索計）。4.3頻率分辨率宜小于測試頻率的1%；4.4在計算過程中科采用頻譜分析法和多次平均法進行數(shù)據(jù)處理。；4.5儀器自動讀數(shù)法頻率階次的確定方法鋼索的振動信號是由多諧振動信號組成的復合振動信號。因此作頻譜分析后，頻譜圖形上會有多個峰值點出現(xiàn)，每個峰值點代表鋼索的一個自振頻率，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動測儀測量后顯示的頻率為峰值最高點的頻率，簡稱為主振頻率，為求出一階頻率（基頻）必須求出主振頻率的階次。在譜圖上，每一個峰值點都代表鋼索的一個自振頻率，根據(jù)式（4-3），如果鋼索自振頻率均出現(xiàn)在頻譜圖上，那么每兩個相鄰自振頻率的間距也與基頻相等。但實際上鋼索振動時某些階次的振動信號會很微弱，而在頻譜圖上看不到，造成兩峰值值點之間的距離不相等，因此，我們以相鄰兩峰點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。下面舉例說明主振頻率階次的確定方法。0上圖是某一信號的頻譜圖，上圖共出現(xiàn)了三個峰值頻率，其中主振動頻率為其第二個峰值頻率，而間隔最小值為，從圖形上看，大致應為的三倍，因此可確定主振頻率的階次為3不是2。儀器測量分析后會自動給出一個值，當頻譜圖比較標準時這個值才是正確的。您可根據(jù)頻譜圖確認值。4.6頻譜分析法頻率階數(shù)的識別和確認，以下圖為例：索力與頻率的平方成正比，因此頻率的準確測量十分重要。要合理地選擇分析頻率帶寬，保證有足夠的頻率分辨率，同時根據(jù)各階自振頻率的倍頻關(guān)系確定頻率的階數(shù)。對于理想的弦，各階振型之間的頻率差值是相等的，即：f2=2f1，f3=3f1，f4=4f1…….，如圖所示的拉索實測頻譜圖，有f11.4766≈2.4485-1.9625，因此可以判定：f2=0.9824Hz，f3=1.4766Hz,f4=1.9625Hz……..。4.7索計算長度確定問題：應該是無約束自由部分的索長，這一點也應特別加以說明；4.8對于橫向抗彎剛度不能忽略的短索，應進行索力修正，應給出具體修正方法，并特別注意計算的量綱問題