弦振动测量原理

根据弦的振动原理，知道波在弦索中的传播速度由下式表示：

式中　T——索的拉力，N；

q——弦索的单位长度质量，kg/m

令L为索的计算长度；f为振动频率，用下标n＝1，2，…表示第n阶的固有频率f_n。则波在弦索中从一端传播至另一端再返回来的时间为：

t＝2L/a，　　即 a＝2L/t

式中　a——波在弦索中的传播速度，m/s

代入前一式就可得：T＝4qL²/t²＝4qL²f²

或

T＝4AqL²f²_n/n²

式中　A——考虑钢丝绳与弦的特性不同而修正的系数，由实验确定

在实际应用中，拉索由于自重具有一定垂度和具有一定的抗弯刚度及边界条件的影响，为准确使用振动法测定索力，必须考虑这两个因素，对弦公式进行修正。有的学者用差分的方法和有限元的方法很好地解决了这个问题，不仅同时考虑了以上两个因素，而且还可以考虑拉索上装有阻尼减振器等的影响。特别是桥梁的斜拉索，由于长度较短，一阶频率(基频)不容易测量准确，而采用频差法。而对大跨度架空索道的钢丝绳来说测量一阶频率是不会有问题的

下面将介绍运用该原理的实际设备