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桥梁结构试验检测应变和挠度测量新方法研究
| 论文题名： | 桥梁结构试验检测应变和挠度测量新方法研究 |
| 关键词： | 桥梁结构检测;挠度测量;应变测量;应变传感器 |
| 摘要： | 在桥梁结构试验检测时，应变和挠度(变形)是必需测量的两个物理量。 目前应变测量普遍采用的方法是贴应变片。使用应变片时，贴片、焊线、封片等工作常常在几米乃至几十米的高空进行，工作难度大，质量难保证，效率比较低，而且测量值受环境温度和环境湿度影响大，时常有些测点的测值飘移，测量数据可信度低；另外还有光纤应变测量方法，但仪器价格昂贵，测试成本很高；钢弦式应变测量方法，反复使用时传感器易损，仅广泛应用于长期监测中。因此，有必要研究一种更理想的测量方法。 本文分析了双悬臂梁结构的工作特性，从理论上证明了这种结构用于制作应变测量传感器的可行性与优点，研制出了基于双悬臂梁结构的应变测量传感器，给出了标定试验结果和混凝土棱柱体试件对比试验结果。实测数据表明，该应变传感器输出数据线性关系好，最大线性误差0.25％；测量数据重复性好，最大误差0.28％。通过实桥荷载试验，证明该传感器现场安装方便快捷；受环境温度和环境湿度影响小，测量数据稳定、可信度高；同批传感器具有相同的输出灵敏度使现场仪器调试十分方便；可拆装设计有效地解决了“测量时灵敏度要高”与“拆掉时用力要大”的矛盾，避免了拆掉传感器时对传感器内部弹性元件所造成的损伤；传感器内部弹性元件受外壳保护，不怕摔碰，经久耐用。 目前挠度测量主要采用的方法有百分表测量法、悬锤法、水准仪直接测量法、和光电法等。百分表测量法和悬锤法要求在测量现场有静止的基准点，所以一般只适用于干河床情形；精密水准法、全站仪观测法、GPS观测法、专用挠度仪观测法等的最大缺点是受天气影响大，测量分辨率毫米级，现场检测效率低，一般仅适用于特大桥(如吊桥和斜拉桥等)，而对于中小桥梁的挠度观测误差相对比较大。因此，有必要研究桥梁挠度测量的新方法。 本文探讨了通过测量桥梁截面的倾角来计算桥梁挠度的新方法。介绍了QY型倾角仪的基本原理，开发了通过倾角来计算桥梁挠度的软件，研究了倾角仪的布设方案，给出了连续梁试验的对比结果。试验结果证明了通过测量桥梁截面倾角来计算桥梁挠度的可行性，精度能满足工程的要求，具有很好的应用前景。 |
| 作者： | 曹少飞 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 王建华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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