混凝土梁橋自監(jiān)測裂縫自閉合試驗研究.pdf

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1、第39卷第1期四川建筑科學研究2013年2月SichuanBuildingScience89混凝土梁橋A監(jiān)測裂縫自閉合試驗研究郭殿軍(山西交通科學研究院,山西太原030006)摘要:通過SMA埋人梁體,進行混凝土梁橋自監(jiān)測裂縫自閉合試驗,試驗擬合出梁裂縫寬度變化與SMA電阻變化率的曲線關系,得到了在混凝土梁允許裂縫范圍內對應的SMA電阻變化率的安全區(qū)段,實現(xiàn)了混凝土梁橋在突發(fā)開裂情況下的智能預報;同時對梁中埋入的SMA實施相應的電壓激勵,在電流作用下,隨著合金絲溫度的升高,合金內部由馬氏體相向奧氏體相轉變,馬氏體相狀態(tài)下產生的塑性變形隨之消失并產生回復力作用于混凝土

2、使結構變形恢復,實現(xiàn)混凝土裂縫的自閉合,SMA將橋梁監(jiān)測帶進了一個新領域。關鍵詞:形狀記憶合金;混凝土梁橋;監(jiān)測;閉合中圖分類號:U488.1文獻標志碼:A文章編號:1008—1933(2013)01—089—03Experimentalresearchonself-monitoringandself-repairingofconcretebridgeGU0Dianiun(LiaoningAcademyofTrafficSciences,Taiyuan030006,China)Abstract:Bytheself-monitoringandself-repairin

3、gexperimenttotheconcretebridgebeamsalongthelengthofthebeamSMA(shapememoryalloys)isembeddedinto.TherelationshipbetweenthestructuraldeformationofconcretebeamandchangeoftheSMAresistancewassimulatedandanalysewhenstructuralWasmetamorphosing.When,accordingtothebeamembeddedforecastlyintheSMAi

4、mplementedthecorrespondingvoltageincentive.Withtheincreaseoftemperatureofall0ywire,martensitephasechangedintoaustenitiephase.Atthesametime,thestateoftheplasticdeformationdisappeared.Underthecurrent,becausingofrestorepowerworkingtotheconcretestructure,structuredeformationresumed.Theself

5、-healingandemergencyself-repairofcracksinconcretestructurecametrue.Keywords:SMA(shapememoryalloys);concretebridge;self-monitoring;self-repairing0引言合試驗。1試驗概況隨著我國改革開放的深入和經濟的持續(xù)、高速發(fā)展,公路交通作為我國經濟建設中重點投資建設1.1試驗模型【2J的行業(yè),正以前所未有的規(guī)模和速度向前發(fā)展。近試驗以混凝土簡支梁式橋為例,混凝土梁中沿年來,在風、雨、洪水、冰凍、溫度變化和濕度等自然梁長度方向埋入SMA(形

6、狀記憶合金),制成自診因素侵蝕下,甚至地震、撞擊和超載營運的嚴重損害斷、裂縫自閉合智能混凝土梁式橋梁結構模型,如圖下,許多橋梁的結構性能發(fā)生了巨大變化,有些橋梁1所示。將一定預拉應變、常溫下為馬氏體相的已出現(xiàn)不同程度的損傷,甚至其承載能力已大大降SMA絲復合于混凝土梁中,外接兩路電路,一路為低而逐漸演變?yōu)槲?。?0世紀末?,我國公路危合金激勵電路,用于加熱合金絲;另一路為合金電阻橋數(shù)量已達4451座,總長度達16萬延米,服役橋梁測定電路,用于測定混凝土梁在變形開裂過程中合能否繼續(xù)使用成為相關部門必須關注的一件大事。金絲電阻值的變化。合金絲加熱用可控低壓直流電針對上

7、述在橋梁使用過程中存在的安全隱患,源。該專用電源由調壓模塊、整流模塊和控制模塊為尋求一種可行的、長期的、實時的、在線的健康監(jiān)三部分組成,可調電壓為:O~12V;輸出電流為:0—測方法,以最終實現(xiàn)橋梁結構的自診斷、裂縫自閉合100A。功能為目的,進行了模型梁的智能自監(jiān)測、裂縫自閉1.2模型制作模型制作時,首先將Ni∞Ti合金絲預張拉.:.。收稿日期:2011-08—11至其長度的8%,用專用夾頭將合金絲兩端固定,并作者簡介:郭殿軍(1972一),男,山西山陰人,工程師,主要從事橋梁檢測與加固工作。使合金絲張緊,合金絲兩端夾頭直接澆筑于混凝土E—mail:51278

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