索力测量系统软件设计与实桥试验

姜建山，梁华鹏，唐光武，向中富

(1.重庆交通大学信息科学与工程学院，重庆 400074;2.重庆交通大学土木建筑学院，重庆 400074;3.招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆 400067)

0 引言

拉索是斜拉桥主要承重构件之一，其拉力测试的准确与否直接关系到斜拉桥施工控制的顺利进行和斜拉桥建成投入使用的安全运营。目前可初步用于斜拉索的索力测量的方法主要有:油压表读数法，压力传感器法［1－2］，磁通量法［3－6］和振动频率法［7－11］等，也有部分文献简单报道了三点弯曲法的情况，其应用情况非常有限。

振动频率法是指利用附着在拉索上的精密加速度传感器，采集拉索在环境激励或人工激励下的振动信号，经过滤波、放大和频谱分析，再由频谱图确定拉索自振频率，然后根据自振频率与索力的关系确定索力。

前期部分学者对索力测量精度的研究大都集中在抗弯刚度、索长度以及线密度等边界条件上［12］。若被测对象边界条件完全确定情况下，如何准确获得拉索振动的基频，结合选用性能优异的硬件系统，并完成软件系统设计，最后提高索力测量的精度和操作方便性就显得非常关键。

本文基于振动频率法测索力的基本原理，推导出索力的实用计算公式，根据随机振动法索力测量的原理设计了基于嵌入式的索力测量系统，完成系统硬件总体方案研制和总体软件设计，重点解决频谱分析软件，键盘控制模块，上位机显示等软件模块及索力测量试验等相关问题。……