鋼桁架應(yīng)力感應(yīng)電動勢測試實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、近些年來，鋼結(jié)構(gòu)作為當(dāng)前的一大熱點(diǎn)，已經(jīng)被非常廣泛地應(yīng)用到各個領(lǐng)域。鋼桁架是鋼結(jié)構(gòu)中很重要的結(jié)構(gòu)形式，在實(shí)際工程中的應(yīng)用非常廣泛，如鋼屋架、鋼托架、鋼通廊、鋼斜橋、管架等。我們在很多實(shí)體建筑中都可以看到鋼桁架的影子，如大型體育館、會展中心和大型商場鋼屋頂、機(jī)場候機(jī)廳的大跨度鋼桁屋架、大跨度鋼橋、重型工業(yè)廠房、高層鋼結(jié)構(gòu)建筑等設(shè)施。
　　 鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展機(jī)遇前所未有，鋼結(jié)構(gòu)的事故也觸目涼心，建筑中因?yàn)殇撹旒軆?nèi)部問題而產(chǎn)生的事故也時有發(fā)

2、生。目前，鋼桁架結(jié)構(gòu)測試技術(shù)主要有：電阻應(yīng)變片傳感器、光纖傳感器、振弦傳感器、局部應(yīng)力解除法、MAE磁聲法、磁彈法等。這些測試技術(shù)多依賴結(jié)構(gòu)變形測量結(jié)構(gòu)應(yīng)力，但是一旦結(jié)構(gòu)變形完成，想知道此時由于永久荷載產(chǎn)生的構(gòu)件應(yīng)力是很困難的。為了彌補(bǔ)鋼桁架結(jié)構(gòu)測試技術(shù)的不足，我們進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)力電磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究，希望對鋼桁架內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)力變化進(jìn)行適時監(jiān)測。
　　 本論文采用實(shí)驗(yàn)方法，建立實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，對平面鋼桁架在跨中集中力作用下的各個桿件進(jìn)

3、行應(yīng)力、應(yīng)變與感應(yīng)電動勢實(shí)驗(yàn)研究，通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理，建立應(yīng)力、應(yīng)變與感應(yīng)電動勢之間的數(shù)學(xué)模型及一般數(shù)學(xué)表達(dá)式。根據(jù)力學(xué)原理和電磁學(xué)理論，探索鋼桁架各個桿件應(yīng)力與感應(yīng)電動勢的內(nèi)在理論關(guān)系。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)傳感線圈的磁芯垂直于桿件受力方向放置時，磁芯和工字鋼翼緣形成的磁路與應(yīng)力方向垂直，壓應(yīng)力作用下，隨壓應(yīng)力增大，感應(yīng)電動勢不斷減小;拉應(yīng)力作用下，隨拉應(yīng)力增大，感應(yīng)電動勢不斷增大。當(dāng)傳感線圈的磁芯平行于桿件受力方向

4、放置時(比如斜腹桿)，磁芯和圓鋼形成的磁路與應(yīng)力方向平行，拉應(yīng)力作用下，隨拉應(yīng)力增大，感應(yīng)電動勢不斷減小；壓應(yīng)力作用下，隨壓應(yīng)力增大，感應(yīng)電動勢不斷增大。實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)力和應(yīng)變與感應(yīng)電動勢都成線性變化。
　　 實(shí)驗(yàn)的同時，用Midas/Civil軟件建立鋼桁架受力分析模型，計(jì)算各個桿件測點(diǎn)部位的應(yīng)力，并將計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比，分析產(chǎn)生誤差的因?yàn)椋M(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)理論分析。對比結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論計(jì)算比較接近。通過完善實(shí)驗(yàn)體系