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疲劳传感器性能、测试方法研究及实桥监测数据分析
| 论文题名： | 疲劳传感器性能、测试方法研究及实桥监测数据分析 |
| 关键词： | 疲劳损伤监测;疲劳传感器;损伤误差;桥梁监测;测试方法 |
| 摘要： | 疲劳损伤是大型桥梁结构退化的主要因素之一。随着桥梁载荷的增大和较多桥梁疲劳断裂事故的出现，结构的疲劳损伤监测已成为大型桥梁结构设计及健康监测的主要部分。目前的各种监测技术在结构疲劳损伤监测方面存在很大的局限性、不实用性和不可靠性。疲劳计是结构承载过程中理想的疲劳状态监测元件，其电阻产生的不可逆变化反映了结构的疲劳加载历程，因此成为大型桥梁疲劳损伤监测的重要传感元件，然而将其应用于工程实际中，尚存在许多待解的问题，如疲劳计门槛值过高、电阻测量存在分散性等。 本文是在国家重点工程项目东海大桥健康监测疲劳监测子系统研究与实施的基础上展开的，研究了疲劳传感器在结构疲劳损伤监测中的主要性能及测试方法。研究内容如下： 首先，对疲劳传感器的实验性能进行测试。通过静载拉伸实验得到疲劳传感器的放大倍数后，结合四点弯曲实验各疲劳传感器放大倍数关系，从实验数据及理论上分析了疲劳传感器在拉、弯组合作用下的响应性能，得到疲劳传感器在拉、弯组合作用下的响应计算方法。根据温度实验及理论分析温度变化对疲劳传感器电阻响应的影响，得到热输出表达式。利用模拟桥梁载荷谱的疲劳加载实验来验证疲劳计在瑞利载荷谱下的响应规律及桥梁损伤计算的可靠性。 其次，针对桥梁载荷谱特点，根据疲劳计在恒幅加载下的电阻响应规律，得到桥梁载荷谱响应规律后，提出基于同一倍增器上双疲劳计的桥梁载荷谱识别方法，并根据Miner线性累积损伤理论结合英国桥梁规范BS5400得到桥梁损伤估算方法。考虑到电阻测量的分散性，分析同一倍增器上双疲劳计在不同放大倍数下估算桥梁损伤所产生的误差，从而得出同一倍增器上双疲劳计的最佳放大倍数比。 最后，对东海大桥上所有疲劳传感器的监测数据进行分析，并通过具体的几个监测点数据推算监测处危险点的加载历程，进而求得危险点的损伤及寿命。 |
| 作者： | 罗艳利 |
| 专业： | 工程力学 |
| 导师： | 胡明敏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京航空航天大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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