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预应力混凝土梁智能钢绞线监测技术研究
| 论文题名： | 预应力混凝土梁智能钢绞线监测技术研究 |
| 关键词： | 预应力混凝土桥;智能钢绞线;预应力监测;光纤光栅传感器 |
| 摘要： | 预应力混凝土桥梁作为我国公路桥梁事业的重要组成部分，人们越来越重视其安全性。预应力混凝土桥梁的安全性与施加在结构上的预应力息息相关，但目前对于桥梁预应力的监测手段主要停留在锚下预应力测试，对于施工和运营阶段预应力筋沿程预应力的监测还缺少相应的成熟技术。 光纤光栅传感元件作为一种新型的无源光学元件，具有体积小、易于布设、易于组网、防潮、抗电磁干扰能力强、耐久性好、易于传输、损耗小、能实现准分布式测量、绝对测量、实时监测能力强等特点，经常被用作重大结构的监控元件。将光纤光栅传感器通过合适的封装构造置于钢绞线内部制成智能钢绞线，将其作为力筋沿程预应力监测手段，具有较好的技术前景。因此深入开展预应力混凝土梁智能钢绞线监测技术对结构健康监测具有重大意义。本文的主要研究内容与结论如下： （1）对新研制的填充型环氧涂层智能钢绞线进行力学性能试验，验证其力学性能并与普通钢绞线进行对比； （2）对智能钢绞线进行标定试验，建立力值—波长关系，验证其可标定性； （3）对智能钢绞线进行疲劳试验，验证其在疲劳荷载作用下的长期稳定性，为智能钢绞线进行梁体测试奠定基础 （4）因目前光纤光栅的解调设备成本较高，本文提出“以根代束”，并在20m足尺试验梁试验通过与压力传感器进行对比，验证“以根代束”的可行性，并建立“以根代束”关系； （5）基于“以根代束”，对20m足尺试验梁进行张拉锚固时力筋沿程预应力监测，并与规范计算值进行对比，发现在张拉时测试值与计算值变化趋势相同且数值相差5%左右，模拟钢绞线锚固损失时，反摩擦系数与相应的正摩擦系数基本一致，但摩擦系数并不是全长相等，即与规范中假设的情况并不一致。 研究结果表明，该种智能钢绞线除最大力总伸长率外的其他力学性能均满足普通钢绞线要求，具有良好的可标定性，其长期稳定性良好。本文提出的“以根代束”测试方法简便可行、且可节省试验成本。智能钢绞线用于预应力筋沿程预应力的监测是有效可行的。 |
| 作者： | 屈帆 |
| 专业： | 工程 |
| 导师： | 彭凯 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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