光纤光栅智能索及其在深圳万科中心中的应用

斜拉索是深圳万科中心结构的重要构件,监测拉索在施工及运营期间的受力状态非常重要.本文在深圳万科中心工程中采用了一种基于光纤光栅智能筋的索力监测方法,即在拉索制作过程中,将光纤光栅智能筋布设到平行钢丝拉索中,利用智能筋与钢丝协同变形,实现拉索索力的监测.分析了光纤光栅智能索的基本原理及其在深圳万科中心中的应用结果.现场监...     

302φ~■5大吨位冷铸锚具

由上海市政工程设计院和上海市第一市政工程公司合作设计制作的目前国内最大的302φ~s5大吨位冷铸锚具,系采用国外典型的HIAM冷铸锚构造,其特点是钢丝并拢后集束进入锚杯,然后散开穿过穹形的锚板镦头定位。这种锚具设计合理,尺寸紧凑,已达到国外同类锚具的水平。     

对系杆拱桥刚性吊杆更换的思考

因无法利用振动法测试刚性吊杆索力,给吊杆更换设计带来一定不确定性。本次通过仿真计算和现场千斤顶张拉综合判定吊杆成桥索力。根据目标索力,按照分批张拉和等效转移原则,利用临时吊杆系统逐根、交叉更换全桥吊杆,取得良好效果。本桥采用钢绞线整束挤压拉索体系吊杆可以极大提高吊杆耐久性,由于挤压钢绞线索体锚头面积较小,不需要调整原先钢丝镦头锚锚端尺寸,给施工带来方便。     

FRP-FBG桥梁智能拉索开发和传感特性研究应用

针对传统力传感器监测桥梁拉索应力布设不方便、测试精度低及其裸光纤光栅传感器比较脆、极限应变比较低等弊端,提出利用高耐久性和高强度的玻璃纤维材料封装光纤光栅传感器,研制出了光纤光栅智能筋复合传感器(GFRP-OFBGS)监测桥梁拉索应力。首先,给出了GFRP-OFBGS的加工工艺及其在桥梁拉索中的布设方法,使之与桥梁拉索协同变形。并根据不同的布设方法,开发了粘结式和取代式两种自监测智能拉索。然后,对不同直径GFRP-OFBGS传感特性进行了研究,得出裸光纤光栅通过FRP封装后,它的应变灵敏系数没有改变,温度灵敏系数提高了1.7倍。随着GFRP-OFBGS的直径增加,极限应变也相应增加。其次,对粘结式和取代式两种自监测智能拉索分别进行了张拉试验,其测试结果很好地表征了整个张拉过程和张拉力的大小。最后,对GFRP-OFBG传感器在拱桥系杆的布设工艺进行了探索,并在四川峨边大渡河拱桥系杆施工中得到了具体实施和应用,成功地监测了系杆的整个张拉过程。基于一年的监测数据,检验了系杆张拉效果并判断了目前的运营状况。     

光纤光栅智能钢绞线拉索的研制与试验研究

提出在钢绞线拉索中采用直接增加FRP—OFBG筋或增加光纤光栅智能钢绞线的办法,实现光纤光栅传感器对钢绞线拉索的应力应变测量,并制成实体索进行试验研究,结果表明,该方法可行、有效,采用光栅传感器测量拉索应变精度较高。     

拉索环氧涂层钢丝的防护性能试验研究

随着桥梁建设对拉索结构耐久性要求的不断提高，加强钢丝拉索防护性能、强度特性等使用性能的研究显得越来越重要。以环氧涂层钢丝与镀锌钢丝的性能对比进行研究，阐述环氧涂层钢丝优越的防护性能。为钢丝拉索的内层防护提供一种新的技术。     

香溪长江公路大桥高应力幅智能拉索设计论证

为解决宜昌香溪河长江公路大桥超大跨度中承式钢箱桁架拱桥的拱脚处短吊杆竖向刚度较大,同时水平位移也较大,易导致短吊杆引起过度疲劳损伤的风险这一问题,以及如何实现吊杆索力变化可实时监控的功能。本文介绍通过对锚具结构的优化设计和采用特殊的智能筋制索工艺,开发了一种既能够满足高应力幅疲劳,也可实现索力智能监控的钢绞线与光纤光栅耦合的整体挤压式拉索产品。通过技术分析和产品验证,论证了产品性能的可靠性以及光纤光栅与钢绞线耦合技术的可行性。该拉索锚具结构尺寸小,有助于优化锚固区箱体结构设计,减小吊杆在外应力作用下对锚下结构的疲劳应力损伤。     

多丝碳纤维拉索静载试验研究

碳纤维增强复合（CFRP）筋具有轻质、高强、耐腐蚀、耐疲劳等优异性能，非常适合制作桥梁拉索用于恶劣的工作环境中。由于CFRP筋的横向强度和抗剪强度较低，用其制作拉索面临的一个关键问题是开发合适的锚同系统。文中针对直径为7mm的光圆CFRP筋研制了7丝CFRP筋粘结锚具。对研制成功的7丝CFRP拉索，进行了静载试验，研究结果表明，研制成功的多丝CFRP拉索应力强度达2200MPa，锚具锚围效率达95％以上。     

新型FRP-OFBG智能钢绞线的研制及其材料性能研究

通过用纤维增强树脂光纤光栅智能复合筋(FRP-OFBG筋)替换普通钢绞线中丝研制出了新型FRP-OFBG智能钢绞线。将智能钢绞线置于3 m拉索试验钢架台座上进行了静载试验,在5次循环加载后于第6次加载至破断,根据试验结果对FRP-OFBG智能钢绞线的应变传感性能及受力重复性能进行了研究。研究发现,智能钢绞线的感知线性度和重复性均较好,其承载力比不计FRP-OFBG筋强度的钢绞线的承载力略大,破坏形式为FRP-OFBG筋达到极限应力破坏后,钢绞线不滑丝并在中间位置破坏,可实现智能钢绞线破断的全过程监测,其最大应变可达9500με以上。结果表明,实用新型FRP-OFBG智能钢绞线是一种集应变感知和受力于一体的结构健康监测建筑材料。     

柳州壶西大桥换索施工

柳州壶西大桥因长期超负荷运营,产生了一定的病害。为了确保大桥的运营安全,决定对该桥斜拉索进行更换处理。更换的拉索采用平行钢丝拉索,配套锚具为冷铸锚。主要介绍壶西大桥换索施工技术和施工工艺。     

基于FRP-OFBG智能钢绞线对无黏结部分预应力混凝土梁的全过程分析方法

结合用FRP筋封装的光纤光栅传感器即FRP-OFBG智能复合筋和钢绞线的力学特性,研制出了在钢绞线拉索中直接增加FRP-OFBG的智能钢绞线.通过其在受力时波长的改变值,推算出结构受力截面各个部位的应变值.提出了运用虚拟混凝土条带对无黏结混凝土梁截面进行开裂和破坏预警,以及FRP-OFBG智能钢绞线对无黏结预应力混凝土...     

钢筋表面防腐蚀涂层的性能

研究了环氧树脂、环氧砂浆、SBR胶乳水泥砂浆、SBR胶乳水泥净浆作为氯盐环境中钢筋防腐蚀保护层的性能.结果表明：钢筋表面涂布防护涂层有助于改善钢筋防腐蚀性能.涂层越厚,防护性能越好.环氧树脂涂层具有良好的防腐蚀性与电绝缘性.环氧砂浆涂层具有较好的粘附性、防腐蚀性及握裹力,可以作为不同直径与表面形态钢筋的防护涂层.     

FRP筋复合式锚具锚固性能的试验研究

当复合材料FRP(Fiber Reinforced Polymer/Plastics)筋或拉索应用到缆索承重桥梁的拉索体系中时,粘结式锚具和夹片式锚具均有其自身的局限性。对此,根据普通拉索锚固体系的特点,并结合FRP筋夹片式锚具和粘结式锚具的研究成果,提出了锚固FRP筋的复合式锚具。复合式锚具由后部的楔紧锚固和前部的粘结锚固组成,其中楔紧锚固部分包括锚杯、带有凹齿的夹片、铝套管以及塑料薄膜,粘结锚固部分包括钢套筒和粘结介质-活性粉末混凝土RPC(Reactive Power Concrete)。静载试验研究了锚杯长度、钢套筒长度、夹片预紧力、筋材预张拉力等参数对复合式锚具锚固性能的影响。结果表明:复合式锚具试件中的极限荷载最大为208kN,相应的锚固效率系数为104%,大于95%,满足规范要求。复合式锚具两种锚固形式的锚固长度较合理组合为:对不预张拉锚具,可取锚杯长度40mm以及粘结锚固长度100mm;对预张拉锚具,可取锚杯长度60mm以及粘结锚固长度60mm。提出的复合式锚具极限荷载计算式具有较好的适用性。     

基于健康监测的斜拉索荷载效应分析

介绍平行钢丝智能拉索监测拉索荷载效应的原理,根据安装在国内某斜拉桥健康监测系统中的智能拉索采集的数据,系统阐述了智能拉索采集数据的处理方法,分析了拉索内车辆活荷载效应的概率分布。最后,将拉索内车辆活荷载效应随机过程简化为滤过复合Poisson过程,推导出拉索设计基准期内车辆活荷载效应的极值分布。     

锚索波纹管与环氧涂层钢绞线组装件粘结性能的试验研究

预应力锚索钢绞线及波纹管组装件的锚固性能是影响锚索可靠性的重要参数,本文通过对多根环氧涂层钢绞线波纹管组装件和多根光面钢绞线波纹管组装件进行了粘结性能的对比试验研究,研究表明单丝环氧涂层钢绞线与水泥砂浆的平均粘结强度与光面钢绞线基本一致,锚索波纹管组装件的平均粘结强度小于6.2MPa时,锚索不会发生拔出破坏。     

赤峰桥斜拉索张拉施工技术

通过介绍赤峰桥环氧涂层钢绞线群锚拉索张拉施工工艺,解析施工特点和工艺流程,运用＂等值张拉法＂的施工技术以单根等值张拉的方式解决整根索体一次张拉的困难,从而使得成桥线型与设计线型相吻合,保证了成桥质量和安全。     

光纤光栅传感器及其在土木工程中的发展应用

介绍了光纤光栅的传感技术及其封装方式,特别是采用FRP筋嵌入式封装光纤光栅传感器（OFBG）制成的FRP—OFBG筋,并对光纤光栅传感器在土木工程监测中的发展应用进行综述,以期促进该技术的推广普及。     

环氧砂浆对钢绞线的握裹性能试验

本文通过环氧砂浆握裹斜拉索锚头时,所需钢绞线粘结长度的计算和张拉试验,验证了环氧砂浆对钢绞线的握裹力,对锚具的粘结力满足有关规定要求。     

压力型CFRP筋锚杆粘结性能试验研究

为克服粘结型CFRP筋锚杆强度不高、工程质量不好控制等缺点,提出了CFRP筋在岩土锚固中作为压力型锚杆的建议。采用Φ7CFRP光圆筋为拉杆,利用自行研发的灌浆式螺丝端杆锚具及配套使用的环氧砂浆,验证了光圆CFRP筋-锚具的锚固性能,并分析了拉断破坏试件荷载-滑移曲线。研究结论可为多丝光圆CFRP筋在压力型锚杆中的工程应用提供参考。