疲勞傳感器性能、測試方法研究及實橋監(jiān)測數(shù)據(jù)分析.pdf

1、疲勞損傷是大型橋梁結(jié)構(gòu)退化的主要因素之一。隨著橋梁載荷的增大和較多橋梁疲勞斷裂事故的出現(xiàn)，結(jié)構(gòu)的疲勞損傷監(jiān)測已成為大型橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計及健康監(jiān)測的主要部分。目前的各種監(jiān)測技術(shù)在結(jié)構(gòu)疲勞損傷監(jiān)測方面存在很大的局限性、不實用性和不可靠性。疲勞計是結(jié)構(gòu)承載過程中理想的疲勞狀態(tài)監(jiān)測元件，其電阻產(chǎn)生的不可逆變化反映了結(jié)構(gòu)的疲勞加載歷程，因此成為大型橋梁疲勞損傷監(jiān)測的重要傳感元件，然而將其應(yīng)用于工程實際中，尚存在許多待解的問題，如疲勞計門檻值過高、電阻

2、測量存在分散性等。 本文是在國家重點工程項目東海大橋健康監(jiān)測疲勞監(jiān)測子系統(tǒng)研究與實施的基礎(chǔ)上展開的，研究了疲勞傳感器在結(jié)構(gòu)疲勞損傷監(jiān)測中的主要性能及測試方法。研究內(nèi)容如下： 首先，對疲勞傳感器的實驗性能進(jìn)行測試。通過靜載拉伸實驗得到疲勞傳感器的放大倍數(shù)后，結(jié)合四點彎曲實驗各疲勞傳感器放大倍數(shù)關(guān)系，從實驗數(shù)據(jù)及理論上分析了疲勞傳感器在拉、彎組合作用下的響應(yīng)性能，得到疲勞傳感器在拉、彎組合作用下的響應(yīng)計算方法。根據(jù)溫度實驗及

3、理論分析溫度變化對疲勞傳感器電阻響應(yīng)的影響，得到熱輸出表達(dá)式。利用模擬橋梁載荷譜的疲勞加載實驗來驗證疲勞計在瑞利載荷譜下的響應(yīng)規(guī)律及橋梁損傷計算的可靠性。 其次，針對橋梁載荷譜特點，根據(jù)疲勞計在恒幅加載下的電阻響應(yīng)規(guī)律，得到橋梁載荷譜響應(yīng)規(guī)律后，提出基于同一倍增器上雙疲勞計的橋梁載荷譜識別方法，并根據(jù)Miner線性累積損傷理論結(jié)合英國橋梁規(guī)范BS5400得到橋梁損傷估算方法。考慮到電阻測量的分散性，分析同一倍增器上雙疲勞計在不同