一種新型的索力測量方法研究及應用.pdf

1、建筑索結構的索力測量和監(jiān)測是保障工程安全施工和正常使用的關鍵技術，而現(xiàn)階段的索力測量方法尚有諸多不足。本文利用光纖光柵的傳感原理并針對拉索的構造特點，提出索力測量新方法—光纖光柵基座夾具測量法。首先介紹了該新型索力測量裝置的構造及索力測量原理。然后對光纖光柵基座夾具測量法進行了張拉臺試驗，測試了光纖光柵基座夾具測量法在各級試驗荷載作用下的適用性，研究了拉索初始彎曲、基座夾具滑移量、拉索扭轉量等參數(shù)對光纖光柵基座夾具測量法的影響。接著將光

2、纖光柵基座夾具測量法運用于索結構縮尺模型索力監(jiān)測試驗中，將光纖光柵基座夾具測量法與壓力傳感器法及電阻應變法做橫向對比，測試光纖光柵基座夾具測量法的可靠性及適用性。最后將光纖光柵基座夾具測量法應用到昆山市玉峰大橋斜拉索的索力監(jiān)測中，分析了光纖光柵基座夾具測量法在實際運營工程索力監(jiān)測中的可靠性及溫度變化等因素對索力監(jiān)測的影響。本文的主要結論如下：
　?。?）光纖光柵基座夾具測量法首先通過基座夾具使光纖光柵傳感器與拉索平行固定，然后通過

3、測定基座之間的拉索應變推出索力，該方法簡單實用，適用于表面不帶保護套的裸索，不會破壞拉索表面抗腐保護；
　　（2）結合拉索的有效金屬截面積與彈性模量兩個物理參數(shù)，基于材料力學中的胡克定律，推導了應用光纖光柵基座夾具測量法進行索力測量的相關理論計算公式；
　?。?）為了消除拉索初始彎曲的影響，建議先將拉索預緊至直線狀態(tài)后再安裝基座夾具及光纖光柵傳感器，預緊階段采用張拉設備中的油壓表進行讀數(shù)；
　?。?）張拉臺試驗表明，光

4、纖光柵基座夾具測量法能有效測量拉索索力，其索力測試范圍能涵蓋拉索式幕墻工程張拉施工及結構運營全過程；
　　（5）根據(jù)索結構縮尺模型索力監(jiān)測試驗，通過對比壓力傳感器法及電阻應變法測量值，驗證該方法能適用于復雜受力條件下的索力測量，具有廣泛實用性，同時該方法既能測量拉索的正應變，也能測量負應變，能滿足對既有工程索力監(jiān)測的要求。
　　（6）通過光纖光柵基座夾具測量法與振動頻率法的聯(lián)合應用，驗證了對已經(jīng)運營的預應力橋梁進行索力實時監(jiān)