振弦式传感器工程应用研究

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1、分类号：TU745.1密级：UDC：624编号：201221602019河北工业大学硕士学位论文振弦式传感器工程应用研究论文作者：刘单学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：结构工程指导教师：田稳苓职称：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofStructuralEngineeringResearchonengineeringapplicationofthevibratingwiresensorbyLiuDanSupervisor:Prof.TianWenlingNovember2014

2、原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据

3、库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：河北工业大学硕士论文摘要随着国民经济建设的不断发展，基础设施建设的脚步越来越快，大型工程如桥梁、隧道、超高层建筑等不断兴建。大型工程的建造规模大，施工周期长，服役时间长，影响范围广，长达几十年、上百年的使用过程中，建筑物可能会遭受荷载、环境、材料老化及地震、爆炸等多种作用，结构自身的抵抗能力会逐渐减弱。对重大工程的施工安全监测及服役过程中健康诊断，及时发现结构内部脆弱之处，并评估结构安全性能，做出加固维护的方案对减少安全事故的发生、保证运

4、营安全有极大的意义。作为监测系统的基础，传感器对结构内部的变化做出可识别的反应。传感器选择的优劣关系到整个工程监测系统的可靠性与准确性。作为结构健康监测中精度较高，信号稳定，适用广泛的传感器，振弦式传感器以其各方面的优点赢得该领域的关注。本文通过以下四个方面研究振弦式传感器的工程应用：1、介绍结构健康监测和振弦式传感器的数学模型、结构形式、工作原理及研究发展状况，从理论角度对其有了一定的认识。2、通过对振弦式钢筋应力计非破坏轴向拉伸试验，研究在量程范围内振弦式传感器测量的准确性，得到在量程范围内测量规律。3、将振弦式钢筋计应用于钢筋混凝土构件中，对构件进行弯曲破坏试验，测量构件内部纵向受力

5、钢筋应力，并通过有限元软件仿真和挠度、弯矩理论公式计算对试验进行分析，研究振弦式传感器在钢筋混凝土受弯构件中数据测量的可靠性，发现在受弯构件中振弦式钢筋计对受拉钢筋测量效果优于受压钢筋测量，承担荷载较大时数据准确性好，并简单推导了推导了使用钢筋计测试受弯构件截面弯矩的计算方法。4、将振弦式传感器应用于天津诺德英蓝国际金融中心健康监测项目，设计安装振弦式传感器的监测系统，并对焊接过程钢板应变变化和施工引起的剪力墙与巨型柱应变进行数据采集，并分析得到一定的规律，实现高层建筑结构施工阶段的监测。关键词：健康监测，振弦式传感器，轴向拉伸试验，有限元分析，钢筋混凝土I振弦式传感器工程应用研究ABST

6、RACTWiththecontinuousdevelopmentofnationaleconomicconstruction,thestepofinfrastructureconstructionisbecomingfasterandfaster,largeengineeringprojectssuchasbridges,tunnels,high-risebuildingsarebuilt.Theengineeringconstructionscaleislarge,theconstructioncycleislong,theservicetimeislong,theinfluencesc

7、opeiswide.Intheprocessofusefordecades,hundredsofyears,thebuildingmaysufferfromload,environment,materialfatigueandearthquake,explosionandotherroles,theresistanceofstructurewillgraduallyweaken.Healthdiagnosisforcon