导电薄膜在桥梁结构表面应变及裂缝监测中的应用

发布时间：2017-03-22 04:15

  本文关键词：导电薄膜在桥梁结构表面应变及裂缝监测中的应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在经济不断增长的带动下,我国公路桥梁等交通基础设施的建设也在飞速发展,在东部沿海及西部山区地带,近年来修建了不少的大型桥梁,为广大民众提供了方便。随着桥梁使用年限的推移及交通荷载的增加,部分桥梁出现了潜在的危险,这种危险一旦发生,就会对国家、人民造成巨大的危害。根据这一实际情况,交通运输管理部门开始越来越重视对桥梁的健康监测工作,目的在于通过搜集一些桥梁的相关数据来对其健康状态做出评估,从而保证结构的安全,为国民经济的发展提供有力支撑。桥梁健康监测系统近年来得到了飞速的发展,监测方法也变得十分多样化,但由于均存在或多或少的不足,使得这些监测方法不能够大范围的进行推广。本文从桥梁健康监测内容中的应变及裂缝监测出发,提出了一种能够精确监测桥梁指定部位表面应变及表面裂缝发生、变化的新方法,并在实际工程中加以检验,希望能够为桥梁监测领域提供参考。本文主要从以下几个方面展开了工作:1.对桥梁健康监测方法提出的背景进行介绍,提出结构表面应变及裂缝监测的重要意义,及目前所存在的表面监测常用方法,进而引出本文所研究内容。2.对导电涂料加工制作、导电原理进行了解释,对本文研究材料的研究现状进行解析。3.论文围绕导电薄膜材料进行基础性试验,来检验导电薄膜在发生一定应变或在粘贴区域产生微小裂缝时,其电阻变化规律。4.针对导电薄膜基本特性进行研究,主要包括导电薄膜电阻随温度的变化而产生的变化规律、导电薄膜电阻变化与不同裂缝方向之间的关系等。5.将导电薄膜与太阳能供电系统、数据采集系统、数据传输系统等组合,运用到实际桥梁当中,用以验证该材料在实际工程当中运用的可能性,并根据导电薄膜相关性质确定了饮马河大桥监测系统的预警值。6.对已做工作进行总结,并对未来所需开展工作进行了展望。通过对导电薄膜进行室内和室外两种不同方式的试验,发现导电薄膜能够满足对于桥梁应变及裂缝的实时监测,期待该方法能够在桥梁健康监测领域能够发挥较大的作用。
【关键词】：桥梁结构 健康监测 导电薄膜 裂缝
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U446
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 第1章 绪论13-17
• 1.1 研究背景13
• 1.2 桥梁健康监测技术的发展13-14
• 1.3 桥梁结构表面监测意义及方法14-16
• 1.3.1 桥梁结构表面监测意义14-15
• 1.3.2 桥梁结构表面监测方法15-16
• 1.4 本文研究内容16-17
• 第2章 导电薄膜基础理论及研究17-23
• 2.1 导电涂膜技术17-19
• 2.1.1 导电涂料种类17-18
• 2.1.2 本文所用导电薄膜介绍18-19
• 2.2 导电薄膜导电理论及监测理论基础19-21
• 2.2.1 导电薄膜导电理论基础19-20
• 2.2.2 影响导电性能的因素20
• 2.2.3 导电薄膜健康监测原理20-21
• 2.3 导电薄膜监测结构表面方法研究现状21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第3章 导电薄膜在表面监测中的基础性试验研究23-47
• 3.1 结构表面监测工作原理及方法23
• 3.2 基础性试验准备23-29
• 3.2.1 试件制作23-24
• 3.2.2 所用仪器及导电薄膜粘贴24
• 3.2.3 试验过程24-25
• 3.2.4 数据分析25-29
• 3.3 小梁加载验证试验29-38
• 3.3.1 裂缝产生过程仿真模拟29-31
• 3.3.2 实验过程31-32
• 3.3.3 试验数据分析32-38
• 3.4 导电薄膜电阻客观影响因素分析38-46
• 3.4.1 导电薄膜自身电阻变化规律探究38-39
• 3.4.2 导电薄膜受温度影响探究39-43
• 3.4.3 不同方向裂缝对导电薄膜电阻变化影响43-46
• 3.5 本章小结46-47
• 第4章 监测系统介绍及实际运用47-57
• 4.1 表面监测系统依托工程简介47
• 4.2 结构表面监测系统介绍47-50
• 4.2.1 导电薄膜传感器布置位置47-48
• 4.2.2 监测系统架构48-50
• 4.3 数据分析50-52
• 4.3.1 系统测试50-51
• 4.3.2 运营过程中数据分析51-52
• 4.4 应变与裂缝的监测及预警52-56
• 4.5 本章小结56-57
• 第5章 结论与展望57-59
• 5.1 结论57
• 5.2 论文展望57-59
• 参考文献59-63
• 作者简介及科研成果63-65
• 致谢65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张向东;柴源;刘佳琦;;振弦式应变计在箱型梁桥中的测试技术[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2015年01期

2 吴跃红;曾世东;;振弦式应变计测试混凝土线膨胀系数的研究[J];交通标准化;2014年23期

3 李滨;钟文斌;林飞振;;振弦式应变计数学模型的比较分析[J];上海计量测试;2013年04期

4 王超;赵启林;邓安仲;;基于柔性导电涂料的城市隧道裂缝监测技术[J];吉首大学学报(自然科学版);2013年02期

5 亢景付;随春娥;张雪涛;张博;;基于应变计观测数据的混凝土温度应力解析[J];实验力学;2013年01期

6 梁永纯;杜春苹;王伟;刘福春;聂铭;史洪微;;导电涂料研究现状及其应用[J];广东电力;2012年03期

7 卢欣春;吕刚;李杰;;差阻式仪器和振弦式仪器的性能特点及改进[J];水电自动化与大坝监测;2011年03期

8 丁幼亮;邓扬;李爱群;;声发射技术在桥梁结构健康监测中的应用研究进展[J];防灾减灾工程学报;2010年03期

9 邓安仲;赵启林;李胜波;沈小东;石宏伟;;基于导电膜电阻拉—敏效应的混凝土裂缝分布式监测技术[J];解放军理工大学学报(自然科学版);2010年02期

10 崔大戴;;大跨度桥梁结构健康监测系统研究[J];中国水运(下半月);2009年05期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 李毅;基于城市桥梁集群监测平台的系杆拱桥健康监测研究[D];浙江大学;2010年

2 孙汝蛟;光纤光栅传感技术在桥梁健康监测中的应用研究[D];同济大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 李红达;导电涂料的制备与性能[D];上海大学;2014年

2 徐瑞峰;远程桥梁健康监测系统中的应变检测研究[D];西安工业大学;2013年

3 王彬;基于声发射技术的预应力混凝土损伤检测理论及应用[D];江苏大学;2006年

4 柳旭;基于光纤传感技术的桥梁健康监测数据库系统研究[D];武汉理工大学;2006年

  本文关键词：导电薄膜在桥梁结构表面应变及裂缝监测中的应用，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：260872