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首页> 中文会议>第四届大跨径桥梁结构损伤预警及状态评估技术研讨会 >基于磁弹效应和磁电材料的斜拉索索力智能监测

基于磁弹效应和磁电材料的斜拉索索力智能监测

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钢缆索广泛应用于土木工程基础设施中,如各种斜拉桥、体育场、展览馆及机场的钢缆索屋盖以及其他结构中.作为结构的主要承力构件之一,钢缆索的受力状态对于结构的安全和健康状态评估是至关重要的依据.然而,传统的应力监测方法如基于应交的或频率的测量方法,都无法或难以实现对应力绝对值的精确监测,并且在推广应用中都因存在这样或那样的问题.磁弹效应法由于具有与被测构件无机械接触、耐腐蚀、结构简单、使用寿命长、不需要了解钢缆索的受力历史便能实现对应力绝对值的监测等优点,因此基于磁弹效应的磁弹传感器是一种很有潜力的在役钢结构应力监测装置.然而由于采用测量线圈作为信号监测元件,现有的磁弹传感器体积大、对磁场要求较高、与励磁线圈存在互感效应而影响测量精度、信号弱,以及信噪低等,限制了它的推广应用.本文提出了一种基于磁弹效应和磁电材料的新型传感器—磁电磁弹效应式应力传感器,利用智能磁电传感元件代替测量线圈作为信号监测元件,实现对钢结构的服役应力监测.为了验证和测试该应力传感器的性能,在理论分析和数值仿真的基础上相继开展了实验室小型构件实验、实验室足尺拉索实验、面向工程应用的索厂实索标定实验,结果验证了本应力传感器比传统的磁弹传感器具有测量精度高、响应速度快、信噪比高、易于安装等明显的优点.目前,已将这种磁弹磁电效应式应力传感器应用在椒江二桥上,实现了斜拉索索力的智能监测.

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