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基于振动频率法的体外预应力索力自动监测系统研究
| 论文题名： | 基于振动频率法的体外预应力索力自动监测系统研究 |
| 关键词： | 索力测量;振动频率法;体外预应力技术;连续刚构桥梁 |
| 摘要： | 体外预应力技术作为一种可靠有效的加固手段，能够大幅度的使出现病害结构的受力得到改善，对提高结构强度、抗裂性和结构承载力有很好的效果，在旧桥加固中日益凸显其重要性，尤其在大跨径连续刚构桥梁中效果明显。随之而来，体外预应力技术在工程应用中也越来越广泛。然而，体外预应力索在运营一段时间后会出现不同程度的磨损，从而影响体外预应力索的受力情况、工作状态，更加影响其对桥梁的加固性能。因此，有必要对体外预应力索力的变化情况进行实时监测。 目前测量索力的方法主要有:油压表读数法、压力传感器测定法、振动频率法、磁通量法等，显然，除了振动频率法外其它方法均不适合应用于体外预应力索的索力测量。振动频率法是按理想弦振动方程建立起来的，或者是考虑索的抗弯刚度、垂度等影响建立起的修正公式。通过查阅国内相关论文发现，振动频率法通常应用于斜拉桥或悬索桥等桥型的索力测量中，而甚少或几乎没有应用于对连续刚构桥梁加固体外预应力索力的长期在线监测。 斜拉桥拉索与连续刚构加固体外预应力索在索的长度、材料、应用环境、振动特性等方面均不相同，因此不能将应用于斜拉桥拉索索力监测的系统照搬到连续刚构桥梁加固体外预应力索力监测之上。因此，研发出一套适合用于连续刚构桥梁加固体外预应力索索力监测的系统是十分必要的。 鉴于上述原因，在振动频率法基础上，本课题设计了连续刚构桥加固体外预应力索索力自动监测硬件系统和软件系统。其中，硬件系统主要由单片机和加速度传感器构成。硬件系统的主要任务是通过加速度传感器采集体外预应力索振动信号，并将信号暂时存储进单片机中，待接收到上位机发送的数据传送命令后，将振动信号数据传送至上位机。软件系统主要是对采集到的原始振动信号进行数据处理和数据存储。 为了验证体外预应力索力自动监测系统对振动信号频率测量的准确性和稳定性，设计对比实验，分别采用动测仪和体外预应力索力自动监测系统对振动设备进行频率测量，最后对对比数据结果进行分析。 最后，本课题以江津长江大桥为应用实例，分别在江津长江大桥上游侧5、6索和下游侧5、6安装了一套体外预应力索力自动监测系统。通过对长期在线监测的数据结果进行分析，表明体外预应力索力自动监测系统能准确稳定的实现连续对多条体外预应力索力变化情况进行实时在线监测。 |
| 作者： | 曹洪 |
| 专业： | 计算机应用技术 |
| 导师： | 张奔牛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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