基于振動頻率法的體外預應力索力自動監(jiān)測系統(tǒng)研究.pdf

1、體外預應力技術作為一種可靠有效的加固手段，能夠大幅度的使出現(xiàn)病害結(jié)構(gòu)的受力得到改善，對提高結(jié)構(gòu)強度、抗裂性和結(jié)構(gòu)承載力有很好的效果，在舊橋加固中日益凸顯其重要性，尤其在大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁中效果明顯。隨之而來，體外預應力技術在工程應用中也越來越廣泛。然而，體外預應力索在運營一段時間后會出現(xiàn)不同程度的磨損，從而影響體外預應力索的受力情況、工作狀態(tài)，更加影響其對橋梁的加固性能。因此，有必要對體外預應力索力的變化情況進行實時監(jiān)測。
　　

2、 目前測量索力的方法主要有:油壓表讀數(shù)法、壓力傳感器測定法、振動頻率法、磁通量法等，顯然，除了振動頻率法外其它方法均不適合應用于體外預應力索的索力測量。振動頻率法是按理想弦振動方程建立起來的，或者是考慮索的抗彎剛度、垂度等影響建立起的修正公式。通過查閱國內(nèi)相關論文發(fā)現(xiàn)，振動頻率法通常應用于斜拉橋或懸索橋等橋型的索力測量中，而甚少或幾乎沒有應用于對連續(xù)剛構(gòu)橋梁加固體外預應力索力的長期在線監(jiān)測。
　　 斜拉橋拉索與連續(xù)剛構(gòu)加固體外預

3、應力索在索的長度、材料、應用環(huán)境、振動特性等方面均不相同，因此不能將應用于斜拉橋拉索索力監(jiān)測的系統(tǒng)照搬到連續(xù)剛構(gòu)橋梁加固體外預應力索力監(jiān)測之上。因此，研發(fā)出一套適合用于連續(xù)剛構(gòu)橋梁加固體外預應力索索力監(jiān)測的系統(tǒng)是十分必要的。
　　 鑒于上述原因，在振動頻率法基礎上，本課題設計了連續(xù)剛構(gòu)橋加固體外預應力索索力自動監(jiān)測硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。其中，硬件系統(tǒng)主要由單片機和加速度傳感器構(gòu)成。硬件系統(tǒng)的主要任務是通過加速度傳感器采集體外預應力

4、索振動信號，并將信號暫時存儲進單片機中，待接收到上位機發(fā)送的數(shù)據(jù)傳送命令后，將振動信號數(shù)據(jù)傳送至上位機。軟件系統(tǒng)主要是對采集到的原始振動信號進行數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)存儲。
　　 為了驗證體外預應力索力自動監(jiān)測系統(tǒng)對振動信號頻率測量的準確性和穩(wěn)定性，設計對比實驗，分別采用動測儀和體外預應力索力自動監(jiān)測系統(tǒng)對振動設備進行頻率測量，最后對對比數(shù)據(jù)結(jié)果進行分析。
　　 最后，本課題以江津長江大橋為應用實例，分別在江津長江大橋上游側(cè)5、