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《大創(chuàng)項(xiàng)目申報書.pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、大連理工大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目申報書項(xiàng)目名稱：安裝減振阻尼器的斜拉索的損傷診斷理論與試驗(yàn)研究項(xiàng)目成員：學(xué)部（學(xué)院）：建設(shè)工程學(xué)部指導(dǎo)教師：安永輝立項(xiàng)時間：教務(wù)處制表項(xiàng)目名稱安裝減振阻尼器的斜拉索的損傷診斷理論與試驗(yàn)研究負(fù)姓名學(xué)部（院）學(xué)號班級電話郵箱責(zé)人成員姓名安永輝單位土木工程學(xué)院指導(dǎo)教師職稱聯(lián)系電話□學(xué)生自選，學(xué)生的積累和興趣學(xué)生自選，教師的科研項(xiàng)目項(xiàng)目來源□教師幫選，教師的科研項(xiàng)目（同類研究工作國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與存在的問題等）1、研究背景目前為止，因斜拉索的振動導(dǎo)致了多起橋梁事故及巨大的經(jīng)濟(jì)損失。如建于1960年的委內(nèi)瑞
2、拉Maracibo橋，是世界著名的預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉索橋，由于橋索涂漆層在風(fēng)雨的侵蝕作用下，拉索劇烈振動，192根的鋼索中有25根存在嚴(yán)重隱患，1979年2月，一根拉索突然疲勞斷裂，造成橋體局部坍塌，造成經(jīng)濟(jì)損失達(dá)5000萬美元；美國德克薩斯州FredHartman橋于1995年建成，但因風(fēng)雨激振導(dǎo)致100多個橋面端護(hù)筒焊接開裂，出現(xiàn)疲勞裂紋，引發(fā)安全事故；荷蘭Erasmus大橋與1996年建成，開通不到兩個月，因鋼索的大幅振動被迫關(guān)閉；廣州海印橋于1988年建成，1995年5月發(fā)生9號斜拉索斷裂事故，后又發(fā)現(xiàn)15號拉索松斷，
3、被迫進(jìn)行全橋換索工程，損失2000多萬元；清清的彩虹橋由于振動，發(fā)生整體垮塌，橋上全部行人墜入河中，造成40人死亡，14項(xiàng)目背人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)數(shù)千萬元；四川省宜賓市的南門大橋于2001年11月因斜拉索景及研振動，致使橋梁倒塌，導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失。如圖1為某斜拉橋由于斜拉索斷裂造成的究意義事故，這樣的事故還有很多。圖1斜拉橋事故目前，對斜拉索的監(jiān)測通常有如下幾種方法：[1]索力監(jiān)測方法?壓力傳感器測定法：壓力傳感器材質(zhì)通常為高強(qiáng)度彈性體，安裝在斜拉索張拉1端錨環(huán)螺母下，直接測得斜拉索錨下壓力。優(yōu)點(diǎn)：直接測力，精度高，能達(dá)
4、到1%以內(nèi)；缺點(diǎn)：施工麻煩。需要施工時進(jìn)行埋設(shè)，且不容易更換。?加速度傳感器測振法：將加速度傳感器用索夾或綁帶固定在斜拉索上，通過對振動時程數(shù)據(jù)進(jìn)行傅立葉變換獲得拉索振動頻率，然后根據(jù)拉索頻率與索力的理論公式換算索力。優(yōu)點(diǎn)：容易更換，使用成熟；缺點(diǎn)：考慮拉索垂度、抗彎剛度、邊界條件誤差及拉索阻尼器的影響，修正后的精度一般認(rèn)為在5%以內(nèi)。?激光測振法：通過測得拉索的速度時程進(jìn)行傅立葉變換獲得索的振動頻率，最終獲得索力。優(yōu)點(diǎn)：無接觸、無導(dǎo)線、并可長距離監(jiān)測。缺點(diǎn)：設(shè)備價格昂貴，不適合多點(diǎn)同時監(jiān)測。?EM磁通量索力計：當(dāng)鐵磁性材料
5、受到外力作用時，其內(nèi)部產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力或應(yīng)變，相應(yīng)地磁導(dǎo)率發(fā)生改變，通過測定磁導(dǎo)率變化來反映應(yīng)力變化。優(yōu)點(diǎn)：傳感器安裝較方便、非接觸測量、不損傷結(jié)構(gòu)；缺點(diǎn)：是對不同型號的拉索均需要各自進(jìn)行參數(shù)標(biāo)定，需要在斜拉索施工時安裝，不易更換。?筋式光纖光柵智能拉索：將FRP-OFBG智能復(fù)合筋布設(shè)到平行鋼絲或鋼絞線拉索內(nèi)，成為拉索的一部分。在索力作用下，智能筋與平行鋼絲的協(xié)同變形，感知拉索應(yīng)力。優(yōu)點(diǎn)：是測力直接，并可直接進(jìn)行損傷分析；缺點(diǎn)：傳感器的安裝在拉索生產(chǎn)時就需埋入，較為復(fù)雜，不易更換。[2]主梁撓度監(jiān)測方法?測量機(jī)器人(自動跟蹤的
6、全站儀):通過沿主梁選擇適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)布置反射器，與測量用的全站儀配合使用，形成光載波通信系統(tǒng)。利用全站儀的紅外激光探測功能，對反射器進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，測量每個反射器與全站儀的相對角度和距離，計算并存儲主梁的變形情況。優(yōu)點(diǎn)：高精度；缺點(diǎn)：精度受到環(huán)境及天氣影響(如海面、雨、雪、霧)較大。?CCD激光撓度監(jiān)測系統(tǒng)：從發(fā)射器給出一道激光束并將其鎖定在一個穩(wěn)定的位置上，接收器可以接收識別光學(xué)目標(biāo)反射回的光束并以高達(dá)100Hz的頻率精確測量出該目標(biāo)的點(diǎn)位。優(yōu)點(diǎn)：精度高，同步性好，溫飄、時飄小。缺點(diǎn)：易受環(huán)境干擾，進(jìn)行多點(diǎn)測量時費(fèi)用極其昂貴。?
7、GPS系統(tǒng)：采用全球定位系統(tǒng)(GPS)進(jìn)行主梁撓度的監(jiān)測，可以避免受環(huán)境干擾的問題。優(yōu)點(diǎn)：無時漂、溫漂。缺點(diǎn)：精度不夠，設(shè)備價格昂貴。?開放式連通管系統(tǒng)（靜力水準(zhǔn)測量）：靜力水準(zhǔn)測量變形是采用液位監(jiān)測的方式，依據(jù)連通管原理，測量每個測點(diǎn)容器內(nèi)容器底面安裝高程與液面的相對變化，再通過計算求得各點(diǎn)相對于基點(diǎn)的相對變形量。優(yōu)點(diǎn)：精度高、多點(diǎn)同步測量、性價比高。缺點(diǎn)：存在嚴(yán)重滯后現(xiàn)象，在活載作用下動態(tài)響應(yīng)相對較慢，監(jiān)測過程中容易出現(xiàn)丟失峰值的情況，不適用于動態(tài)實(shí)時監(jiān)測。?封閉連通管壓力監(jiān)測系統(tǒng)：測量每個測站及基準(zhǔn)站處液體壓力的變化。
8、液壓通過壓力變送器進(jìn)行監(jiān)測，再通過計算求得各點(diǎn)相對于基點(diǎn)的相對變形量。優(yōu)點(diǎn)：精度高、能夠?qū)崿F(xiàn)多點(diǎn)同步測量、性價比高，避免了靜力水準(zhǔn)測量在高程改變時的液體流動造成滯后的問題。壓力傳感器的時間常數(shù)較小，能夠獲得較好的2動態(tài)監(jiān)測效果。缺點(diǎn)：對傳感器及連通管路安裝要求較高，對液體質(zhì)量要求高。[3]
