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第24卷第8期中国水运Vol.24No.8
2024年8月ChinaWaterTransportAugust2024
基于非接触变形测试技术的桥梁拉索频率测试与分析
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张河锦，吴佩娜，陈立平，王允，朱建朝，叶泠庭
（1.余姚市交通规划设计研究院，浙江余姚315400；2.宁波工程学院，浙江宁波315000；
3.宁波市交通建设工程试验检测中心有限公司，浙江宁波315100）
摘要：索力是桥梁受力合理性的重要评价指标，也是一项非常重要的检测参数。目前主要的测试方法有：振动频
率法、磁通量法和穿心式压力环法等。其中振动频率法应用最为普遍，如何准确高效地获取拉索的振动频率是索力
测试的关键。基于非接触变形测试技术，利用高速相机配合标靶对拉索的运动过程进行图像采集；然后利用视觉图
像处理软件对图像进行处理和分析，得到拉索上特征点的位移时程曲线，进而得到振动频率，进而可以通过拉索振
动频率与受力的关系得到拉索索力测试结果。研究结果表明，采用非接触变形测试手段获取的拉索振动频率更加直
观和准确，索力测试结果与传统仪器相比根据可靠性，研究成果可为桥梁索力测试提供参考。
关键词：桥梁工程；索力测试；非接触测量；数字图像；机器视觉
中图分类号：TU997文献标识码：A文章编号：1006-7973（2024）08-0116-03
桥梁拉索索力是桥梁受力状态评价的重要指标，也是桥梁数为极值的子区B，B是以（x’，y’）为中心大小同为（2M
监测检测环节的重点测试参数[1]。目前主要的测试方法有：振+1）×（2M+1）矩形区域，由点（x，y）和（x’，y’）
动频率法、磁通量法和穿心式压力环法等。其中振动频率法应来确定目标的整像素位移[3]。
用最为广泛和普遍，该方法依据“弦振动理论”，通过弦的振
动频率与张力之间的关系对索力进行确定[2]。测试过程中，先
将加速度传感器耦合在拉索上，然后采用人工或自然激振的方
式获取拉索加速度信号，最后根据所测拉索振动频率与张力的
转换关系获取拉索索力。该方法是一种接触式测量法，需要现
场安装振动传感器，且拉索阻尼器边界的影响较大，导致测试
数据存在误差，且必要时需要登高车平台，成本较高。
a）变形前的参考图像子区b）变形后的目标图像子区
鉴于此，目前各种非接触索力测试技术越来越受到重视，
图1数字图像识别技术原理
如微波雷达索力测试技术、机器视觉索力测试技术等。本文基
为了对特征点进行追踪，需要准确量化评判变形前后特
于非接触变形测试技术，利用高速相机配合标靶对拉索的运动
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