疲勞傳感器性能、測(cè)試方法研究及實(shí)橋監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析.pdf

1、疲勞損傷是大型橋梁結(jié)構(gòu)退化的主要因素之一。隨著橋梁載荷的增大和較多橋梁疲勞斷裂事故的出現(xiàn)，結(jié)構(gòu)的疲勞損傷監(jiān)測(cè)已成為大型橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及健康監(jiān)測(cè)的主要部分。目前的各種監(jiān)測(cè)技術(shù)在結(jié)構(gòu)疲勞損傷監(jiān)測(cè)方面存在很大的局限性、不實(shí)用性和不可靠性。疲勞計(jì)是結(jié)構(gòu)承載過(guò)程中理想的疲勞狀態(tài)監(jiān)測(cè)元件，其電阻產(chǎn)生的不可逆變化反映了結(jié)構(gòu)的疲勞加載歷程，因此成為大型橋梁疲勞損傷監(jiān)測(cè)的重要傳感元件，然而將其應(yīng)用于工程實(shí)際中，尚存在許多待解的問(wèn)題，如疲勞計(jì)門(mén)檻值過(guò)高、電阻

2、測(cè)量存在分散性等。 本文是在國(guó)家重點(diǎn)工程項(xiàng)目東海大橋健康監(jiān)測(cè)疲勞監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)研究與實(shí)施的基礎(chǔ)上展開(kāi)的，研究了疲勞傳感器在結(jié)構(gòu)疲勞損傷監(jiān)測(cè)中的主要性能及測(cè)試方法。研究?jī)?nèi)容如下： 首先，對(duì)疲勞傳感器的實(shí)驗(yàn)性能進(jìn)行測(cè)試。通過(guò)靜載拉伸實(shí)驗(yàn)得到疲勞傳感器的放大倍數(shù)后，結(jié)合四點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn)各疲勞傳感器放大倍數(shù)關(guān)系，從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及理論上分析了疲勞傳感器在拉、彎組合作用下的響應(yīng)性能，得到疲勞傳感器在拉、彎組合作用下的響應(yīng)計(jì)算方法。根據(jù)溫度實(shí)驗(yàn)及

3、理論分析溫度變化對(duì)疲勞傳感器電阻響應(yīng)的影響，得到熱輸出表達(dá)式。利用模擬橋梁載荷譜的疲勞加載實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證疲勞計(jì)在瑞利載荷譜下的響應(yīng)規(guī)律及橋梁損傷計(jì)算的可靠性。 其次，針對(duì)橋梁載荷譜特點(diǎn)，根據(jù)疲勞計(jì)在恒幅加載下的電阻響應(yīng)規(guī)律，得到橋梁載荷譜響應(yīng)規(guī)律后，提出基于同一倍增器上雙疲勞計(jì)的橋梁載荷譜識(shí)別方法，并根據(jù)Miner線性累積損傷理論結(jié)合英國(guó)橋梁規(guī)范BS5400得到橋梁損傷估算方法。考慮到電阻測(cè)量的分散性，分析同一倍增器上雙疲勞計(jì)在不同