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應用案例

湖南長沙洪山橋拉索試驗

斜拉索作為斜拉橋的主要承載構件,由于其具有阻尼低、質量低和全面柔性等基本特點,使得其在橋梁工程中占有及其重要的地位。橋面振動頻率與拉索的固有頻率的比值接近一定范圍時,橋面小幅度振動將引起拉索大幅度的振動,給橋梁構件帶來不利影響;因此對斜拉索的振動監測一直倍受重視。為了驗證本設備能夠有效的對斜拉索的振動進行監測,技術人員在長沙城市西北環線上的特大橋梁——洪山橋上進行了拉索實驗監測。洪山大橋是目前世界上跨度最大的豎琴式無背索斜塔斜拉橋,也是世界上唯一高度超百米的混凝土斜塔橋。實驗場景如下:

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                                                圖1 洪山橋拉索全景                                圖2 實驗場景 


如圖2所示,實驗前將雷達架設成天線指向近乎垂直朝向一側的拉索,雷達照射拉索后的散射結果如圖3所示。從圖3上可以看到各根拉索能夠明顯的被監測出,充分顯示了本設備能夠同時監測多目標的優勢。

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圖3 拉索的散射圖

如下為1~5(從底往上數)根拉索的振動過程及振動頻譜

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上述圖反映了前5根拉索的振動形式和頻譜,由于拉索的振動是外界各種振動的疊加,所以在每根拉索的振動頻譜上都能夠看到各階頻率分量。并且如下統計了每根拉索的基頻分量如下表1:

             表1  1~10根拉索的基頻

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從表1可以充分看到,隨著拉索的長度增加,拉索的基頻有逐漸較小的趨勢,這也符合拉索振動的物理規律。




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