一种加重块固定装置及使用加重块测短索索力的方法

技术领域

本发明涉及缆索张力检测技术领域，特别是涉及一种加重块固定装置及使用加重块测短索索力的方法。

背景技术

拱桥和悬索桥短索索力测试，短索的索力难测。利用频率法进行索力测试时，现有技术已经可以精确测试出拉索的固有频率，但是在利用固有频率进行索力计算时，拉吊索计算长度的取值，对最终的索力测试结果影响很大，特别是对于长度较短的拉索，其纵向刚度大于长索，使得其动力放大效应更为显著，此外在动载作用下短索应力幅值也明显大于较长索，相应的影响也更加明显。因此，影响短索索力测试精度的本质是拉索实际计算长度的准确取值。

发明内容

本发明的目的是提供一种加重块固定装置及使用加重块测短索索力的方法，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种加重块固定装置，包括盛放箱，所述盛放箱上固定有固定带；所述盛放箱包括箱体，所述箱体上铰接有箱门；所述箱体上安装有锁紧部，所述箱门通过所述锁紧部与所述箱体固定；所述箱体内放置有质量块。

优选的，所述箱体内壁上固定有若干层分隔板，相邻两所述分隔板之间的距离相同，所述质量块放置在两所述分隔板之间。

优选的，所述锁紧部包括第一扣合件和第二扣合件，所述第一扣合件固定在所述箱门上，所述第二扣合件固定在所述箱体上，所述第一扣合件与所述第二扣合件限位配合。

优选的，所述箱体远离所述箱门的一侧固定有连接件，所述固定带通过所述连接件与所述箱体固定连接。

优选的，所述固定带为弹力绑带。

优选的，所述固定带为喉箍。

一种使用加重块测短索索力的方法，该方法包括以下步骤：

S1、测量桥梁短索的质量和长度，并确定附加质量块的质量；

S2、确定短索有效计算长度；将S1中确定好质量的质量块放入到盛放箱中，用固定带将盛放箱固定在短索的中部，并分别建立短索附加质量块前的振动平衡方程

其中，E为弹模，I为惯性矩，m为索质量，T

以及附加质量块后的振动平衡方程

其中，M为质量块，L’m为长度，T为索力；

并根据短索附加质量前后短索测试频率，确定短索有效计算长度L

其中ρ为索密度，ω

S3、计算短索索力；根据S2中确定的短索有效计算长度，形成利用附加已知边界条件的短索索力精确测试方法

优选的，所述S2中短索的圆频率通过在短索上连接加速度计和加速度仪测量。

本发明公开了以下技术效果：本发明提供的使用加重块测短索索力的方法测试方便，仅需对短索进行附加质量块前后的两次振动频率测试；而且测试精度高，可很好地解决短索索力精确测试的难题，达到短索索力测试误差在5％以内的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明加重块固定装置的结构示意图；

图2为短索动力学理论推导简化图示；

图3为短索附加质量块前后示意图；

其中，固定带-1；箱体-2；箱门-3；质量块-4；分隔板-5；第一扣合件-6；第二扣合件-7。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供一种加重块固定装置，包括盛放箱，所述盛放箱上固定有固定带1，固定带1为弹力绑带；所述盛放箱包括箱体2，所述箱体2上铰接有箱门3；所述箱体2上安装有锁紧部，所述箱门3通过所述锁紧部与所述箱体2固定；所述箱体2内放置有质量块4。

进一步的，为方便对质量块4的固定，避免质量块4在箱体2内滚动，在箱体2内壁上固定有若干层分隔板5，相邻两所述分隔板5之间的距离相同，所述质量块4放置在两所述分隔板5之间。

进一步的，为方便向箱体2内添加质量块4，锁紧部包括第一扣合件6和第二扣合件7，所述第一扣合件6固定在所述箱门3上，所述第二扣合件7固定在所述箱体2上，所述第一扣合件6与所述第二扣合件7限位配合。

进一步的，为使固定带1与箱体2的连接更加稳定，在箱体2远离所述箱门3的一侧固定有连接件，所述固定带1通过所述连接件与所述箱体2固定连接。

一种使用加重块测短索索力的方法，该方法包括以下步骤：

S1、测量桥梁短索的质量和长度，并确定附加质量块4的质量；

S2、确定短索有效计算长度；将S1中确定好质量的质量块4放入到盛放箱中，用固定带1将盛放箱固定在短索的中部，并分别建立短索附加质量块4前的振动平衡方程

其中，E为弹模，I为惯性矩，m为索质量，T

以及附加质量块4后的振动平衡方程

其中，M为质量块4，L’m为长度，T为索力；

并根据短索附加质量前后短索测试频率，确定短索有效计算长度L

其中ρ为索密度，ω

S3、计算短索索力；根据S2中确定的短索有效计算长度，形成利用附加已知边界条件的短索索力精确测试方法

进一步的，所述S2中短索的圆频率通过在短索上连接加速度计和加速度仪测量。

本发明通过在短索中间附加质量块4，质量块4越靠近短索中间，对圆频率影响效应越明显，根据附加质量块4的位置与重量，及时修正频率法测试索力中公式的参数，建立了短索中部附加质量块4前后拉索的振动平衡方程，最后求解得出了利用附加质量前后短索测试频率识别短索有效计算长度的算法，由此建立了短索索力精确测试方法。该方法测试方便，仅需对短索进行附加质量块4前后的两次振动频率测试；而且测试精度高，可很好地解决短索索力精确测试的难题，达到短索索力测试误差在5％以内的精度。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。