基于电磁谐振的钢绞线应力检测长度效应研究

发布时间：2023-01-08 17:55

　　自预应力技术诞生以来,预应力损失如影随形,而桥梁结构预应力检测作为交通土建领域重要研究方向之一,一直为工程界所关注。目前混凝土桥梁结构体外预应力检测方法研究已比较深入,但体内预应力检测尚且困难。因此,研究体内预应力筋应力检测方法,能为结构安全性评估及养护、加固提供可靠依据。作者在前期研究中用LC电磁谐振法测量预应力钢绞线应力时发现,长为1.2m钢绞线力-频（钢绞线应力与电路电磁谐振频率）变化呈负相关关系,而长为10m钢绞线力频变化呈正相关关系。长度不同钢绞线力-频变化关系截然相反,经分析认为钢绞线长度是影响测量结果关键因素。因此,通过对不同长度钢绞线力频模型及变化关系的研究可有效解决该问题,为电磁谐振法应用于体内预应力检测提供理论依据和数据支撑。本文对交通运输部立项的“基于慢速电磁驻波特性的在役结构预应力检测方法”进行研究,以LC电磁谐振理论与技术为基础,建立了两种电感模型（线段导线电感模型和螺旋线圈电感模型）下钢绞线力-频耦合模型,在此基础上,利用4种不同长度（1.2m,5m,10m和15m）钢绞线进行力频实验验证,最后,以试验数据为基础,结合两种力-频耦合模型,确定了区分长短钢绞线... 

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
        1.1.1 预应力混凝土结构的发展
        1.1.2 预应力混凝土桥梁的发展
    1.2 国内外预应力检测研究现状
        1.2.1 有损检测技术研究现状
        1.2.2 无损检测技术研究现状
    1.3 论文主要研究内容及章节安排
第二章 钢绞线力磁特性研究
    2.1 引言
    2.2 钢绞线结构及力学特性研究
        2.2.1 钢绞线几何特性分析
        2.2.2 钢绞线力学特性分析
    2.3 钢绞线磁学特性研究
        2.3.1 磁畴及磁畴结构
        2.3.2 磁滞回线
        2.3.3 磁致伸缩效应
    2.4 本章小结
第三章 基于电磁谐振的钢绞线电感特性研究
    3.1 引言
    3.2 电磁谐振检测原理
    3.3 钢绞线长度效应理论研究
        3.3.1 钢绞线力频耦合研究现状
        3.3.2 线段导线力频耦合理论及模型
        3.3.3 螺旋线圈力频耦合理论及模型
    3.4 本章小结
第四章 基于电磁谐振的钢绞线应力测量实验研究
    4.1 引言
    4.2 实验材料
        4.2.1 钢绞线
        4.2.2 导线
        4.2.3 电阻应变片
        4.2.4 锚具
    4.3 实验设备
        4.3.1 加载装置
        4.3.2 谐振频率测量系统
        4.3.3 数据采集装置
    4.4 系统搭建及实验过程
        4.4.1 短钢绞线测试系统及实验过程
        4.4.2 长钢绞线测试系统及实验过程
    4.5 钢绞线应力测量实验
        4.5.1 短钢绞线试验数据
        4.5.2 长钢绞线试验数据
        4.5.3 试验数据分析
    4.6 本章小结
第五章 长度效应分析与讨论
    5.1 引言
    5.2 实验长度效应
    5.3 仿真长度效应
    5.4 综合讨论与分析
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
在学期间发表的论文及取得的科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]频率漂移对钢绞线应力测量的影响[J]. 涂冲,张奔牛.  交通科学与工程. 2019(01)
[2]基于LC振荡的钢绞线应力测量研究[J]. 张奔牛,袁灿,陈卓敏,李星星.  重庆交通大学学报(自然科学版). 2017(03)
[3]变化环境下的超声导波结构健康监测研究进展[J]. 邓菲,刘洋,诸葛霞,黄晶.  机械工程学报. 2016(18)
[4]基于二级横张法的PC桥梁高强钢丝有效张拉力测试[J]. 侯炜,贺拴海,韩智强,栾娟.  科技导报. 2014(08)
[5]基于横张增量法的PC梁桥现存应力测试与评估[J]. 李世安,贺拴海,娄诚,宋一凡,张岗.  长安大学学报(自然科学版). 2012(02)
[6]基于动力性能的PC梁有效预应力预测[J]. 刘龄嘉,贺拴海,赵小星.  长安大学学报(自然科学版). 2009(06)
[7]利用钻孔法估算在役混凝土结构现存预应力[J]. 刘忠亚,刘丹娜,贾巧燕.  武汉工程大学学报. 2008(04)
[8]基于应力释放法的在役组合钢桥承载力评定[J]. 赵煜,贺拴海.  长安大学学报(自然科学版). 2006(05)
[9]大跨径梁式桥的主要病害[J]. 楼庄鸿.  公路交通科技. 2006(04)
[10]既有桥梁结构混凝土现存应力测量与分析[J]. 杨勇,王灿,朱新实.  同济大学学报(自然科学版). 1999(02)

硕士论文
[1]高墩大跨混凝土连续刚构桥下挠与开裂成因分析及加固研究[D]. 宋宁.长安大学 2009
[2]高墩大跨径连续刚构桥跨中下挠研究[D]. 梁杰.长安大学 2009
[3]基于应力释放法的在役混凝土结构现存预应力确定研究[D]. 贾巧燕.武汉理工大学 2008
[4]在役混凝土梁永存预应力试验研究[D]. 谢功元.长安大学 2004



本文编号：3728926