钢索索力识别方法研究

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文中探讨了一种非破坏性的测量技术——磁通量传感器监测,并阐述它的原理,详细分析它的影响因素及其处理办法,推导出磁导率与索力的基本关系式.利用索体放置的电磁传感器,通过测试磁通量的变化来测定索力.这种新型的电磁传感器可用来监测民用建筑中钢索和钢筋中的张力,也可以监测大型铁索桥梁长期稳定情况.磁通量法在国外已用于各种结构的应力测试,获得了较好的效果.在我国也初见成效.该传感器动态响应好,测量重复性误差为±0.2%,满足索力的在线测量要求.乐清体育中心拉索安装施工中,为了确保施工质量和拉索的运营安全,部分关键位置安装了磁通量传感器,与其联合开关箱、磁弹仪、GPRS无线传感器等组成了在线监测系统,对该体育场施工和运营情况进行实时监测.文中简单阐述了几种索力测定方法,如千斤顶油压表、频率振动法、磁通量法,通过介绍各种方法的工作原理、适用范围及各自测定索力的精确度,磁通量传感器较好地解决了其他方法的局限性.文中提出了两种方法求解索力,方法一利用相对磁导率增量(相对磁导率)与索力的拟合关系求解索力,并进行了温度补偿,得出相对磁导率计算公式;方法二不考虑温度影响直接利用输出电压积分值与索力的拟合关系求解索力.磁通量索力测量系统在使用时包括两个步骤:标定阶段与测量阶段.文中详细阐述了标定阶段,通过设置不同充放电压、不同线缆长度、不同设备及磁通量传感器放置距索端头不同位置等参量,对比同一级加载时积分电压的变化情况.零值的选取对索力求解结果影响很大,这里介绍三种选取零值的方法,两点插值、三点插值、五点插值.温度的变化始终在索力求解过程扮演着不容忽视的角色,索力求解过程对温度的补偿问题也始终是一个难题,如何更好地消除温度的影响,这也是在今后亟待解决的问题.
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