2020年桥梁拉索索力长效监测技术研究(2).ppt

拉索索力长效监测的重要性
常规拉索索力监测手段的局限性
磁通量传感器技术介绍
基于磁通量传感器的桥梁拉索索力长效监测技术研究
基于磁通量传感器的桥梁拉索索力长效监测技术研究
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桥梁拉索索力长效监测技术研究(2)
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拉索索力长效监测的重要性
常规拉索索力监测手段的局限性
磁通量传感器技术介绍
基于磁通量传感器的桥梁拉索索力长效监测技术研究
基于磁通量传感器的桥梁拉索索力长效监测技术研究
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桥梁拉索索力长效监测技术研究(2)
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钢丝的应力松弛、主梁及桥塔混凝土的收缩徐变、季节更替、气候变化等因素，会对整个桥梁结构产生影响，其外在反映最突出的表现，就是拉索索力重新分配导致主梁线形发生的变化。
桥梁结构的损伤通常会通过索力表现出来：一方面，一根拉索的损伤变化会在其本身索力和相邻索力的变化上表现出来，而外部则表现为主梁挠度发生变化；另一方面，主梁或桥塔的损伤变化会引起索力的变化。
对拉索索力进行有效监测、分析、评估，是掌握桥梁运营状态，保障结构运营安全的的重要手段。
拉索索力长效监测的重要性
索力长效监测的重要性
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桥梁拉索索力长效监测技术研究(2)
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索力监测的目的和意义
为拉索自身的运营状态提供直接依据
为桥梁结构的技术状态评定提供重要依据
为桥梁结构的科学养护提供重要参考
通过索力分析能更好地理解桥梁结构机理，验证设计理论从而指导设计。
施工监控、成桥验收、运营管理、科学养护等环节，均需要准确的索力信息，索力长效监测已成为桥梁健康安全监测的重要内容。
拉索索力长效监测的重要性
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桥梁拉索索力长效监测技术研究(2)
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索力监测手段的局限性
常规索力监测手段简述
结构计算法
不能经常性地进行
分析模型与实际结构的偏差，需要现场试验来修正
压力传感器
最常见的传感器技术，广泛地应用于各个领域，适用于短期测量
由于应用于索力监测时需要直接串联在受力结构中，在荷载的长期作用下，会出现材料徐变、零漂等问题，长期精度差，损坏或失效后很难更换或修复，因此不适用于索力长效监测
千斤顶张拉法
不预装有索力传感器，其它测试方法不适用，又需要进行索力测量时的临时性措施
在桥梁结构中，拉索的索力互相影响，因此千斤顶张拉法精度低，需要对拉索进行张拉，施工难度大，张拉重新锚固对原来已经稳定的结构是一种破坏，有可能会影响锚固可靠性。
振动频率法
桥梁检测中较常用的技术
由于惯性矩、弯曲刚度等参数难确定，同时受到减震器、外护套、索长等影响，一般误差会超过10%，由于荷载振动或仪器自身的起振过于微小，不适用于长期连续的自动监测要求。
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桥梁拉索索力长效监测技术研究(2)
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磁通量传感技术介绍
磁通量传感器（EM Sensor）基于铁磁性材料的磁弹效应原理进行测量，当受到外力作用时，铁磁性材料内部产生机械应力或应变，其磁导率发生相应变化，通过测定磁导率的变化来反映应力（或索力）的变化。
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桥梁拉索索力长效监测技术研究(2)
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Domain variation under tension
Domains under no tension
Domains in an unmagnetized ferromagnetic material
Ideal alignment of domains in the saturation region
Applied field:
Tensile stress (for material with negative magnetostriction):
Magnetoelastity – stress dependence of magnetic properties
Magnetic field and stress can rearrange the domains:
磁通量传感技术介绍
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桥梁拉索索力长效监测技术研究(2)
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结构简单
多重防腐
材料稳定
传感器不受力
抗干扰、耐老化
磁通量传感技术介绍
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桥梁拉索索力长效监测技术研究(2)
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