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申请/专利权人：华东交通大学;南昌常桥科技有限公司
摘要：本发明公开了一种基于拱结构面内自振频率测试结果反演主拱轴力的方法，通过推演考虑轴力的拱结构面内自由振动变系数平衡微分方程，基于变系数微分方程高精度近似解析方法，得到面内自由振动频率的近似解析，进而建立主拱结构轴力与面内自振频率的数学模型，在实际测量中，只需在拱桥上布置加速度传感器并连接计算机进行数据分析，测量拱桥自振频率，通过所述数学模型将所测量的拱桥自振频率作为输入，反求出的水平推力作为输出，进而根据拱桥主拱受力分析求出拱轴力，实现拱桥拱轴力的无损测量。本发明方法无需在拱桥内安装传感器，对拱桥结构的影响较小，可行性强、精度高、受外界干扰小、稳定性好，适用于拱桥结构全桥范围的拱轴力长期监测。
主权项：1.一种基于拱结构面内自振频率测试结果反演主拱轴力的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、建立拱结构水平推力与自振频率数学模型；基于笛卡尔直角坐标系拱结构面内应变-位移关系与Hamilton原理，推演考虑主拱轴力的拱结构面内自由振动变系数平衡微分方程，基于变系数微分方程高精度近似解析方法，推演拱结构水平推力与拱结构面内自振频率的关系，根据拱结构受力平衡得出拱结构水平推力与自振频率的数学模型；步骤S2、自由振动时程数据的测量与自振频率分析；通过测量拱结构自由振动时程数据，对采集的自由振动时程数据进行预处理，去除所采集数据中的干扰数据；再利用快速傅里叶变换或随机子空间法对处理后自由振动时程数据进行分析，寻找最显著的峰值或稳态图，进而确定拱结构的自振频率；步骤S3、反演主拱轴力；将步骤S2所得拱结构的自振频率，代入步骤S1中建立的拱结构水平推力与自振频率数学模型中，求出水平推力，并根据拱结构受力平衡原则得出主拱轴力与拱结构水平推力的关系，进而反演主拱轴力，实现主拱轴力的无损测量。
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权利要求：
百度查询： 华东交通大学 南昌常桥科技有限公司 基于拱结构面内自振频率测试结果反演主拱轴力的方法
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