智能缆索综述VIP免费

第36卷V01．36第3期No．3金属Metal制品Products20lO年6月June2010doi：10．3969／j．issn．1003—4226．2010．03．001智能缆索综述’赵霞1一，刘礼华1，李盛2，姜德生2，周明宝1，吉俊兵1(1．江苏法尔胜泓舁集团有限公司，江苏江阴214433；2．武汉理工大学，湖北武汉430070)摘要将传感器集成于缆索内部，研发具有自感知能力的智能缆索是桥梁结构健康监测领域研究的前沿。阐述智能缆索的研究背景及概念，分析智能缆索研发的主要内容，针对如何保证传感器在埋植过程中的存活率，及如何保证传感器测试效果的长期稳定两大技术难点，从大应变监测，传感器埋植于缆索的工艺，及长期可靠性问题等几个方面研究。以缆索用抗拉强度为1670MPa的钢丝为例，指出缆索在运营期间钢丝所产生的最大变形不超过3．840X10一。分析传感器局部埋植法和整体敷设法的优缺点。介绍智能缆索的研究现状及目前存在的问题。关键词智能缆索；测力传感器；结构健康监测；大应变监测中图分类号TG356．4+5ReviewofintelligentcableZHAOXial，2，LIULi-hual，LIShen92，JIANGDe-shen92，ZHOUMing-ba01，JIJun—bin91(1．胁ngsuFastenHopesunGroupCo．，Ltd．，Jiangyin214433，China；2．WuhanUniversityofTechnology，Wuhan430070，China)AbstractToresearchanddevelopintelligentcablewithself-perceptioncapabilityisforefrontofdevelopingcablestructur-alhealthmonitoringfieldwhentransducerisintegratedintoinsidecable．Theresearchbackgroundandconceptofintelli—gentcableisexpounded。themaincontentofdevelopingintelligentcableisanalyzed．Aimingattwotechnicaldifficulties：howtoassurethesurvivalrateoftransducerintheprocessofembedding，howtoassurelongtermstabilityoftransducertea-tingeffect，fromthefollowingaspectssuchaslargestrainmonitoring，theproeessoftransducerembeddedintocableandlongtermreliabihtyandSOontoresearch．Takingtensilestrength1670MPasteelwireforcableasexample，steelwireHlaximumdeformationislessthan3．840×10一whencableisrunning．theadvantagesanddisadvantagesoftransducerlo-calembeddingandoverallhyingmethodisanalyzed．Thedevelopingpresentsituationofintelligentcableandexistingprob-lemsatpresent／ireintroduced．Keywordsintelligentcable；forcetransducer；structuralhealthmonitoring；largestrainmonitoring现代大跨度桥梁的缆索系统是斜拉桥和悬索桥的核心构件，缆索的工作状态是桥梁是否处于安全状态的重要标志之一。由于构造设计、环境腐蚀、疲劳积累等原因，缆索在服役期间难免出现不同程度的损伤，由缆索系统引起的安全事故和经济损失非常惨重，实际缆索的服役时间往往比预先设计的短得多，且换索的费用相当高¨tj。若能对缆索系统在施工及运营期间的状态进行有效地在线监测、安全评定和寿命评估，不仅能为桥梁系统的维护、保养提供可靠的依据，还可及时处理存在的隐患，避免事故的发生。1结构健康监测技术及智能缆索的概念结构健康监控技术是采用智能材料结构的新概念，利用集成在结构中的先进传感／驱动元件，在线实时获得与结构健康状况有关的信息(如应力、应变、温度、振动等)，结合先进的信息处理方法和材料结构力学建模方法，提取结构损伤特征参数，识别·基金项目：十一五国家科技支撑计划项目，编号2007BAEl5804；中国博士后科学基金资助项目，编号20090450116。万方数据·2·金属制品第36卷结构的状态，包括损伤，并对结构的不安全因素，在早期就加以控制来消除安全隐患或控制其进一步发展，从而实现结构自诊断、自修复，保证结构的安全和维修费用的降低。对于仅有监测功能而没有主动控制功能的系统称为结构健康监测系统一J。智能缆索是将缆索智能化，把温度、应力、振动等特种传感器集成到拉索中，将先进的结构健康监测技术与缆索结构有机结合，使其从单纯承力的缆索上升为具有自动感知能力的智能缆索，便于人们掌握缆索自身以及全桥的结构安全与运营状态，及时发现事故先兆，防止突发性事故发生。这对桥梁运营部门具...