桥梁结构试验检测应变和挠度测量新方法的研究.pdf

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1、交通建设建材与装饰2015年3月桥梁结构试验检测应变和挠度测量新方法的研究林彦哲魏初材佘长辉（福建省建筑工程质量检测中心有限公司）摘要：桥梁结构的挠度和应变是实施桥梁实验检测的关键物理量，在桥梁结构的试验检测中有极为重要的地位。对桥梁结构试验检测应变和挠度测量方法，进行了深入的分析和阐述，并对各种测量方法进行了研究和评定。关键词：桥梁结构；试验检测；应变；挠度；测量方法中图分类号：U446文献标识码：A文章编号：1673-0038（2015）10-0170-03随着经济的飞速发展，桥梁结构试验检测的

2、方法也在不断更该设备的工作原理主要是，经由黏贴于试件的量测点之上的新和发展，以满足国家建设的需要。作为桥梁结构试验检测中的感应系统既电阻应变测量仪，使试件测量点表层的应变有效转重要物理量，应变和挠度测量的准确性，关乎桥梁的使用安全和换为电阻应变，之后再运用电阻应变测量仪将电阻应变转换成质量。因此，对于应变和挠度测量方式的研究，有着重要意义。电流变化或者电压变化，通过扩大变化数值，并进行测量变化再1桥梁结构应变测量方法转用别种测量仪器进行数据记录的方式，将电阻应变测量仪器我国常用于桥梁结构应变测量的方

3、法主要有以下几种：所获取的应变数值换算称为应力（图1为电阻应变测量仪）。1.1光测法该桥梁结构应变测量方法主要包含了激光衍射测量法、云纹测量法、光弹测量法。测量原理则是通过大量运用构件以及节点的某些区域的应力进行分析，应用较为普遍的是光纤桥梁结构应变测量技术。1.1.1光纤应变传感技术的运行原理光纤应变传感技术的运行，是充分利用光纤对于某些物理量图1的敏感性优势，统一将外界的物理量变化有效转变为光信号变由于该测量仪器的灵活性以及测量数据的精确度较高，并且化的过程。光纤的性能较为稳定且实用功能较为广泛

4、，能够通过仪器本身体积较小，操作流程简单方便，同时适用于动、静两种光波传输时所产生的表征参量（包括波长、振幅、偏振态、相位测量状态，为远距离测量和多点测量提供了有利条件。然而，从等），通过外在各因素（包括转动、温度、应变、压力、位移等动态另一方面分析，该测量法局限于试件表层的应变，在试件内部机因素）的影响而发生直接或者间接的变化，从而使光纤作为传感构应变测量方面有所欠缺。又由于其传播信号强度较弱，因此在媒介发挥其测量物理量的作用效能，这之间的动态变化过程就远距离动态测量中，必须采取彻底的抗干扰措施才

5、能保证该测是光纤应变传感器技术的运行原理。量的顺利进行（图2为电阻应变测量仪的工作流程）。1.1.2光纤应变传感器特征光纤应变传感器的主要特征是，通过总结测试对象的结构特征，并充分将其特征要素制作成温度传感器和应变传感器，有效图2实现温度和应变的绝对式测量，完成光纤应变传感器的动态测1.2.2差动式传感器量和静态测量，保证该信号传输的过程和测量数据的精确度不差动式传感器主要应用于，桥梁混凝土内部结构或者表层的受电磁波的干预。同时，光纤应变传感器与光纤信息通讯技术有应变系数测量，同时还兼顾了测量点的温

6、度测量。该测量是建立机融合在一起，能够有效对测量对象实施远距离监测。一方面，在钢丝变形致使电阻形成一定的变化，以及钢丝电阻根据自身可以通过焊接在钢结构表层或者黏贴在测量物表面，进行长久温度波动而产生应变的基础理论之上的。的桥梁钢结构健康状况实时监测；另一方面，还可以通过黏贴在差动式传感器的主要应用原理是，在仪器内部选用两根钢丝桥梁混凝土结构表层，或者嵌于混凝土结构内部，对桥梁的混凝并使用特殊的方式将其固定，通过对钢丝的预拉，将钢丝张紧于土实施长久的健康状况实时监测。为光纤成网覆盖和复用提供支杆之上。

7、一旦出现其中一根钢丝受到压力后，该装置的电阻将了有利条件，同时也促进了现代光纤通信技术向光纤传感网络会减小。通过对仪器内部的钢丝电阻比值进行测量，便能够有效和遥测网的发展。然而，应该注意的是，由于受到光纤材料对外获取差动式传感器的应变量。界因素抗力较低的影响，光纤应变传感器在抵御外在干扰因素差动式传感器属于封闭式结构，若将相关传感系统R1、R2密方面的能力较弱，因此在投入使用过程中需要做好充分的防护封于圆柱形金属装置内，做好充足的防潮防腐工作，便可将差动式程序。传感器植入桥梁混凝土结构内，实现对混凝

8、土结构的长期观察和1.2电阻应变测量法测试。由于该设备的体积较大，因此在应用区域方面受到一定限1.2.1电阻应变测量仪的工作原理制，仅限于测量大型试件（图3为差动式传感器的三种结构）。·170·2015年3月建材与装饰交通建设和测量仪器被开发出来，譬如：新兴的GPS全球定位测量法、专业挠度观测法、精密水准观测法和全站仪器观测法等。2.2.1倾角仪测量法该测量方法主要是运用数字积分器与电容式伺服倾角仪相互结合的作用，对桥梁结构的挠度曲线进行测量。该测量方式操作起来较为复