基于頻率測(cè)試及壓電阻抗技術(shù)的預(yù)應(yīng)力測(cè)試研究.pdf

1、在我國(guó)的橋梁建設(shè)當(dāng)中大量采用了預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋，該橋型在經(jīng)濟(jì)合理性以及施工工藝方面均具有很大的優(yōu)越性，但主梁的豎向預(yù)應(yīng)力不足導(dǎo)致的梁體腹板開(kāi)裂問(wèn)題嚴(yán)重影響著橋梁的運(yùn)營(yíng)使用，嚴(yán)重制約了該橋型的發(fā)展。為了監(jiān)督施工時(shí)的豎向預(yù)應(yīng)力筋質(zhì)量，防止豎向預(yù)應(yīng)力損失過(guò)大而引起腹板開(kāi)裂，需要提出一套方便快捷、準(zhǔn)確可靠實(shí)用的檢測(cè)方法，進(jìn)一步制定出相應(yīng)配套的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)及質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。本文主要進(jìn)行了以下幾項(xiàng)研究工作：
　?。?）豎向預(yù)應(yīng)力筋外露段的剛度

2、會(huì)隨張力發(fā)生變化，基于此提出了兩種外露段的力學(xué)模型，即變截面剛度系數(shù)模型和變轉(zhuǎn)角剛度模型，進(jìn)一步闡述了基于頻率測(cè)試方法的預(yù)應(yīng)力筋張力測(cè)試原理，詳細(xì)推導(dǎo)了歐拉梁理論及鐵木辛柯梁理論，利用這兩種梁理論分別建立運(yùn)動(dòng)方程，并通過(guò)代入兩種模型的邊界條件來(lái)求得螺紋鋼外露段的振動(dòng)方程；
　　（2）介紹了壓電智能材料的材料特性及其參數(shù)，依據(jù)其獨(dú)特的壓電效應(yīng)建立了壓電運(yùn)動(dòng)方程，進(jìn)一步采用一維阻抗模型推導(dǎo)了壓電陶瓷片-結(jié)構(gòu)耦合系統(tǒng)的阻抗值公式，基于所

3、得壓電系統(tǒng)的阻抗值公式闡述了基于壓電阻抗技術(shù)的預(yù)應(yīng)力筋張力測(cè)試原理；
　　（3）基于頻率測(cè)試方法的預(yù)應(yīng)力筋張力測(cè)試原理及其振動(dòng)方程，設(shè)計(jì)并進(jìn)行了預(yù)應(yīng)力混凝土實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)采集了長(zhǎng)度不一的外露段端部在不同張力下的自振頻率，并對(duì)頻率測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析處理，通過(guò)振動(dòng)方程得出模型剛度，擬合了兩種函數(shù)來(lái)表達(dá)頻率與剛度、剛度與張力之間的關(guān)系，基于擬合函數(shù)提出了張力計(jì)算公式并進(jìn)行了復(fù)核；
　　（4）基于壓電阻抗技術(shù)進(jìn)行了預(yù)應(yīng)力筋的張力測(cè)試實(shí)驗(yàn)，