摘要：基于逆磁致伸缩效应,建立钢缆索的索力传感理论模型,深入讨论了施加在缆索材料上的力信号(外力和应变)与磁信号(磁感应强度、磁场强度)之间的相互耦合关系。通过对缆索材料磁导率进行泰勒级数展开,得到磁感应强度,加载外力与激励磁场之间的关系。在此基础上,分析了当分别采取稳恒磁场激励和交流磁场激励下,磁感应强度随加载外力的变化情况,并做了仿真。结果表明:不论是稳恒磁场激励,还是交流磁场激励,磁感应强度都随加载外力的增大而变大。针对所设计的环式索力传感器,完成了索力测量原理推导,通过输出感应积分电压可求得索力,并且在只考虑一阶泰勒展开系数时,输出积分电压与索力成线性关系。最后搭建实验系统,通过万能拉力机完成了传感器的外力加载实验。结果表明:传感器灵敏度能达到1.69mV/kN,最大重复性误差为0.286%,也表明所建立的理论模型是合理的。

摘要：在光纤光栅传感器测量缆索索力的应用中,为了保证传感器的存活率以及解决超量程测量的问题,设计了一种桥梁缆索锚固区植入式光纤光栅应变传感器。通过对桥梁缆索特性分析,对该传感器的封装结构、封装材料的弹性模量提出设计要求,并选择环氧树脂添加微细硅粉作为传感器封装层材料。利用拉力试验机对植入式应变传感器进行力学传感器性能实验,其线性度R2为0.99974,灵敏度为2.74pm/N,重复性好。把植入式传感器植入缆索锚固区,进行缆索张力实验。实验数据具有良好的线性度和重复性。

摘要：为验证所提出的悬浮施工栈桥概念的工程可行性,对悬浮施工栈桥标准节段的力学性能进行了研究。通过对悬浮施工栈桥的一个标准节段进行了设计研究和模型实验,控制外部载荷的大小和分布位置,研究该结构在不同工况下的竖向位移、浮筒变形特征以及锚索系统的应力分布。研究结果表明:该节段模型在不同加载情况下未发生较大结构变形,偏心加载时未发生倾覆,中心加载的最大变形为4.5mm,偏心加载的最大变形为7.6 mm,均小于临时施工栈桥最大容许应力下的变形值,表明该悬浮式施工栈桥具有工程可行性。