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钢绞线预应力损失的监测方法

更新时间:2016-03-14 23:59:06点击次数:3228次字号:T|T

预应力混凝土技术已从原来主要用于房屋和桥梁的相对小跨的构件发展到了主要(或较重要) 的结构,比如:海上结构、核反应堆容器、大的商业和工业建筑以及其他一些特殊功能的结构等。在使用期间,由于荷载、疲劳、腐蚀、老化及环境等不利条件和因素的影响,预应力混凝土结构将不可避免地产生损伤积累、抗力衰减,甚至导致突发性事故。然而,由于预应力损失受材料性能、施工工艺、环境条件等多方面的影响以及部分损失之间的相互影响,要准确计算预应力损失是极其复杂甚至是不可能的。因此,对预应力损失进行监测已成为工程人员和学者所关心的问题。从预应力损失的监测方法来看,目前的手段无外乎:粘贴应变片和振弦应变计测试钢绞线应变;在相应预应力混凝土中埋入钢筋计和振弦传感器测量混凝土应变,再反算钢绞线应力;采用压力环测试整体张力;液压千斤顶通过油表测试其整体外张力等,但由于传感器自身缺陷和布设工艺方面存在的不足严重限制了传感器在实际结构中的应用。增强纤维光纤布里渊和光纤光栅传感的出现为解决这一难题提供了必要手段。增强纤维光纤布里渊和光纤光栅传感筋充分结合光纤布里渊的全尺度分布式测试和光纤光栅的准分布式、高精度、采样频率高等优点,并采用FRP 材料对传感元件进行封装,使得智能复合筋兼具受力与传感特性、集结构材料和功能材料于一体,适应大型土木工程结构的体积大、分布面积广、使用期限长、服役环境恶劣等特点。

基于增强纤维光纤布里渊与光纤光栅智能复合筋的特点,考虑钢绞线的工作环境,开发出一种新型的光纤布里渊与光纤光栅智能钢绞线结构,并将其与传统传感器一起布设于单束无黏结预应力混凝土试验梁和多束有黏结预应力混凝土试验梁内,对预应力筋的预应力损失进行监测。分析了智能钢绞线监测结,并与由规范计算值和传统传感器的监测结果进行对比。

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