李 峰

(河北省交通规划设计院，河北 石家庄 050000)

0 引 言

索结构因其具有轻巧、美观和大跨等优点，被越来越多的工程采用，如交通工程中的下承式拱桥、悬索桥、斜拉桥，以及建筑工程中的张拉屋顶、塔桅等大跨结构。由于索结构的内力和变形状态对拉力的变化较为敏感，因此快速准确地获得拉索拉力及抗弯刚度是结构施工、健康监测及结构状态评估中的一项重要内容。

目前，行业内通常采用千斤顶压力表法、压力传感器法、磁通量法、振动法等方法测定拉索的拉力，其中振动法最为常用[1-6]。在工程实践中，由于拉索内部结构多样，难以确定拉索内钢丝的相互作用以及拉力对拉索抗弯刚度的影响，从而不能得到拉索准确的抗弯刚度值。因此，振动法中频率与拉力的换算公式或者不考虑拉索抗弯刚度的影响，或者估算一个抗弯刚度值进行计算，导致计算结果可能存在较大误差[7]。笔者采用曲线拟合方法得到拉索的近似频率方程，进而推导基于推动法的简单实用的拉索抗弯刚度及拉力的实用估算公式，以解决振动法中拉索抗弯刚度的取值问题，提高拉力的识别精度。

1 基本控制方程

笔者主要推导的是适用于中、短索的拉力计算公式。当考虑抗弯刚度但忽略垂度影响时，拉索可等效为轴拉梁，索的面内横向运动方程如式(1)[8]：

(1)

式中：EI为索的抗弯刚度，N·m2；T为索的拉力，N；m为索的单位长度的质量，kg/m；v为t时刻由振动引起的面内竖向挠度，m。

分离变量……