【摘要】：拉索,包括鋼絞線索和鋼絲束索,是大跨度纜索支撐橋梁結(jié)構(gòu)的主要連接和承重構(gòu)件。拉索在車輛荷載、氣候因素等復(fù)雜外界環(huán)境下,易產(chǎn)生各類損傷和損傷擴展,并且一旦發(fā)生損壞,將會產(chǎn)生嚴重的橋梁安全問題,甚至引發(fā)安全事故。關(guān)于拉索的損傷識別,有多種檢測和監(jiān)測方法,比如人工檢測、漏磁檢測、超聲檢測、光纖光柵監(jiān)測、聲發(fā)射監(jiān)測等;其中聲發(fā)射技術(shù)屬于被動監(jiān)測,相對其他常規(guī)無損檢測方法有著明顯的優(yōu)勢,比如具有高靈敏度、整體性、動態(tài)檢驗、適應(yīng)性強、操作簡單等優(yōu)點。以往有關(guān)拉索的聲發(fā)射監(jiān)測試驗,多用縮尺模型,研究方法主要依賴傳統(tǒng)的聲發(fā)射參數(shù)分析方法。和傳統(tǒng)拉索聲發(fā)射監(jiān)測相比,本文有如下創(chuàng)新點:1)本文的研究對象為60m的足尺拉索,更加接近實際情況;2)本文以波動方法為理論基礎(chǔ),利用小波變化對信號進行時頻分析。本文的主要研究內(nèi)容有:(1)將鋼絞線索和鋼絲束索看作螺旋桿和圓柱體的組合。理論和數(shù)值分析了螺旋鋼絞線單絲、單直鋼絲和平行鋼絲束中彈性波傳播特征。計算得到單根鋼絲中的導(dǎo)波頻散曲線,通過模擬對比直鋼絲和螺旋鋼絲中彈性波傳播模態(tài)的不同。(2)短拉索模擬斷絲信號特性研究。研究內(nèi)容包括短拉索和單根鋼絲的激光超聲試驗。利用激光超聲模擬斷絲信號,研究彈性波在短拉索上的傳播特性,研究發(fā)現(xiàn),縮尺模型上的彈性波波速接近理論波速;波動信號通過護套后,能量衰減,高頻成分衰減較快;傳感器在鋼絲束索的環(huán)向位置不影響監(jiān)測效果。(3)足尺拉索斷絲信號特性研究。首先對足尺拉索敲擊試驗,研究彈性波在足尺拉索中的信號特征和衰減規(guī)律,得到波動信號的能量衰減曲線。電化學(xué)腐蝕后,足尺拉索進行張拉破壞試驗,研究發(fā)現(xiàn):平行鋼絲束索,鋼絲和護套上斷絲波動信號都符合指數(shù)衰減規(guī)律,當波動信號通過護套時,能量衰減,頻率略有降低,信號高頻成分衰減較大;傳感器環(huán)向布置不影響監(jiān)測效果;錨具上波動信號和索體上幅值頻率相同,波形差異較大。鋼絞線索,研究發(fā)現(xiàn),護套對于鋼絞線索的波動信號影響較大,當傳感器布置在鋼絲上時,波動信號沒有明顯衰減,而布置在護套上時,信號符合指數(shù)衰減規(guī)律;和鋼絲束索一樣,錨具上波動信號和索體上幅值頻率相同,波形差異較大。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U441
【圖文】：

束索、平行鋼纜索、鋼絞線索等。鋼絞線由多根鋼絲絞合而成，表面根據(jù)防腐蝕的需要增加鍍鋅層、鍍銅層、環(huán)氧樹脂等；根據(jù)鋼絲數(shù)量的不同，可以分為 2、3、7、19 絲等結(jié)構(gòu)，其中最常見的是 7 絲結(jié)構(gòu)。平行鋼絲束索和鋼絞線索類似，內(nèi)部為高強鍍鋅鋼絲，外層為高聚合乙烯（HDPE, High Density Polyethylene），主要有19、37、55、61、73、85 絲等，如圖 1-1 所示。

圖 1-2 拉索斷裂導(dǎo)致的橋梁破壞上述案例，大量在役橋梁拉索仍然存在安全隱患。上世紀末，國內(nèi)興橋，拉索結(jié)構(gòu)即將達到 20-30 年的壽命期限，需要對拉索進行檢查鋼索外有 PE 護套等保護，無法直接觀察到拉索內(nèi)部鋼絲的情況，因

鋼絲電化學(xué)腐蝕中，坑蝕是最為嚴重和常見的[8]。坑蝕形狀大致分為兩類：馬鞍形和橢球形，如圖 1-3 所示。鋼絲的腐蝕程度和蝕坑深度和密度關(guān)聯(lián)如下：對于腐蝕程度相同的鋼絞線，淺、短、中寬的蝕坑居多，隨著腐蝕程度增大各蝕坑的尺寸逐漸接近，向中等值靠攏。2007 年，Darmawan 利用通電腐蝕鋼絞線，同樣得到了相應(yīng)的坑蝕特征[9]。

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4 孫亭亭;楊吉新;史言穩(wěn);黎建華;;近距離并列拉索三分力風場數(shù)值模擬[J];佳木斯大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2018年04期

5 劉博;鄭軍;劉仁杰;;淺析斜拉索施工及修復(fù)[J];公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版);2017年03期

6 劉發(fā);岳紅宇;謝民滇;胡星宇;;腐蝕斜拉索承載力退化模型研究[J];現(xiàn)代交通技術(shù);2017年03期

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8 鄧年春;段春凱;王曉琳;;基于失效形式的拉索檢測與安全評估[J];預(yù)應(yīng)力技術(shù);2017年03期

9 趙珧冰;孫測世;;溫度變化對端部激勵斜拉索共振響應(yīng)影響[J];計算力學(xué)學(xué)報;2017年05期

10 彭俊欽;童少偉;姜金;劉丁丁;;斜拉索——阻尼器耦合結(jié)構(gòu)自振頻率的影響因素分析[J];四川建筑;2017年05期

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4 謝偉東;連新增;;清河斜拉橋斜拉索安裝工藝[A];北京市政第一屆地鐵與地下工程施工技術(shù)學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2005年

5 陳林;孫利民;;用于阻尼器試驗的斜拉索等效模型建模[A];第20屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第Ⅱ冊）[C];2011年

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7 魏建東;劉山洪;趙人達;;斜拉索線型的延拓法分析與設(shè)計[A];第八屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第Ⅲ卷）[C];1999年

8 金平;陸劍峰;;建筑結(jié)構(gòu)用特種拉索的研制與開發(fā)[A];中國公路學(xué)會橋梁和結(jié)構(gòu)工程學(xué)會2002年全國橋梁學(xué)術(shù)會議論文集[C];2002年

9 梁鵬;肖汝誠;;斜拉索分析理論及特性研究[A];第十六屆全國橋梁學(xué)術(shù)會議論文集（下冊）[C];2004年

10 胡可;;斜拉索力學(xué)特性及精確定位計算方法[A];中國公路學(xué)會橋梁和結(jié)構(gòu)工程分會2004年全國橋梁學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

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10 ;全球最大車用拉索制造企業(yè)入駐長春高新區(qū)[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報;2008年

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本文編號：2800120