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基于金属磁记忆的拉索断丝监测技术研究
| 论文题名： | 基于金属磁记忆的拉索断丝监测技术研究 |
| 关键词： | 斜拉桥;拉索断丝监测;金属磁记忆;漏磁信号 |
| 摘要： | 作为斜拉桥主要承重构件，拉索在斜拉桥运营过程中发挥着极其重要的作用，但是由于承受交变载荷且长期暴露于空气中，拉索极易出现腐蚀断丝情况，严重威胁斜拉桥的使用安全。而常规技术又难以解决拉索腐蚀断丝问题，因此开展斜拉桥拉索腐蚀断丝检/监测技术研究对桥梁结构安全起着至关重要的作用。基于此，本文在分析金属磁记忆技术原理的基础上，提出基于金属磁记忆的桥梁拉索腐蚀断丝检/监测新方法，并通过试验剖析拉索腐蚀断丝、断丝瞬间金属磁记忆漏磁信号变化特征，构建金属磁记忆漏磁信号和桥梁拉索腐蚀断丝、断丝瞬间之间的关系。本文研究的主要内容和结论包括: (1)通过总结分析金属磁记忆技术的特点、桥梁拉索检/监测技术研究现状和存在问题，将金属磁记忆技术引入到斜拉桥拉索腐蚀断丝检/监测中，提出了基于金属磁记忆技术的拉索断丝检/监测新技术。 (2)根据试验需求，自主研发出基于金属磁记忆技术的拉索腐蚀断丝检测三维扫描装置，并开发了相应软件，实现试验室内钢绞线空间三维的自动扫描及数据的自动采集。 (3)开展了基于金属磁记忆的钢绞线腐蚀断丝检/监测试验，研究了拉索腐蚀断丝、断丝瞬间金属磁记忆漏磁信号的变化特征，分析了金属磁记忆漏磁信号和桥梁拉索腐蚀断丝、断丝瞬间之间的关系。钢绞线腐蚀断丝与金属磁记忆漏磁信号关系:钢绞线腐蚀断丝开始和结束位置漏磁信号Bx梯度出现波峰和波谷、漏磁信号Bz梯度过零点，且在钢绞线腐蚀断丝中间位置漏磁信号Bx梯度过零点、漏磁信号Bz梯度出现波谷。钢绞线断丝瞬间与金属磁记忆漏磁信号关系:钢绞线断丝瞬间漏磁信号Bx、By、By出现跳跃式突变。 (4)通过有限元软件ANSYS对基于金属磁记忆的拉索腐蚀断丝检/监测进行仿真分析，对基于金属磁记忆的钢绞线腐蚀断丝检/监测试验提出的钢绞线腐蚀断丝、钢绞线断丝瞬间与金属磁记忆漏磁信号之间的关系进行验证。 (5)提出了基于金属磁记忆的拉索断丝检/监测技术应用构想，并对基于金属磁记忆技术的拉索检/监测装置系统进行了设计，为今后同类研究及实桥应用提供一定参考。 |
| 作者： | 李志刚 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 周建庭 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
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