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《同济大学》 2007年
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空间结构中拉力测试的弹性工程磁学法理论与实践研究

陈鲁  
【摘要】: 悬索结构是最古老的结构形式之一。中国现代悬索结构之发展始于50年代后期和80年代。目前应用悬索结构的结构形式主要有悬挂体系、斜拉体系、张弦梁屋架、平面索桁架、单层索网、空间索网格以及张拉整体结构等。近几十年来,随着索结构被应用的越来越广泛,其设计计算理论也得到了很大的完善和发展。索是工程设施的重要结构构件,索力是索结构的一个重要参数,如何确定施工过程中和使用过程中结构的索张力大小就成为了摆在工程设计人员面前的一个重大问题。本文论述的弹性磁学EM(Elasto-magnetic EM)技术方法是测量预应力结构和拉索桥中索力的新方法。这种方法能够克服现有方法的缺点,是一种具有较好稳定性和较高精度的无损检测方法。 弹性工程磁学法又称为磁通量法,由电磁感应现象,两个线圈组成一个电磁感应系统,主要线圈通入直流电,通电瞬时,由于有铁芯存在,会产生电磁感应现象,也就是说,会在次要线圈中产生瞬时电流,因此在次要线圈中会测得一个瞬时电压。此感应电压为瞬时,须通过放大器经由数据采集系统得到。电磁感应产生的电流强度以及电压的大小依赖于铁芯材料本身,或者说与铁芯材料的磁导率有着直接的关系。而且,铁芯材料的磁导率又与铁芯的应力状态相关,实际上我们可以通过该电磁感应系统测量得到的输出电压以及铁芯材料的其他的一些材料参数(例如横截面积,温度)等换算得到材料的磁导率。因而也就可以间接地得到铁芯材料的应力状态。 首先,本文讨论了悬索结构和拉索结构的研究现状与发展前景,介绍了现行的各种对拉索张力进行测量的方法理论。 其次,从基本理论着手,详细介绍了作为弹性工程磁学法理论基础的几个学科的基本理论内容。阐述了金属晶体学的基本理论,包括晶体的结构及其基本性质、金属的基本结构及其性质、晶体的结构缺陷以及金属晶体的能量理论等内容一一作了论述;详细叙述了电磁学的基本理论,介绍了铁磁性物质的磁化理论、磁化的微观机制、磁畴结构以及磁能等各个方面的内容。也阐述了索结构的力学计算理论,推导了单索的平衡方程、几何方程和变形协调方程,并简要介绍了钢索的材料性质和钢索锚具的相关内容。 然后,本文讲述了弹性工程磁学法的基本原理与测量方法。形成了比较完整的测量原理与测量方法,并研制了基本的测量仪器,有了这些理论、方法以及设备,就可以进行试验工作了。 接着,论述了一个针对弹性工程磁学法基本理论和测量方法的验证性的初步试验。分析了试验结果及结论,通过试验结果,可以得到,输出电压值对于不同拉力状态具有较好的灵敏度,因此应用弹性工程磁学法测量索拉力的方法的实用性也在试验中得到了证实。 接下来又介绍了应用弹性工程磁学法进行实际工程测量的试验,包括安徽大学体育馆模型试验、中国航海博物馆模型试验以及广东省博物馆预应力钢索拉力检测。结果说明,弹性工程磁学法测量拉索拉力的方法是可行并且具有较高的精度的。 最后,关于进一步工作的方向进行了简要的讨论。
【学位授予单位】:同济大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TU399

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【引证文献】
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1 郭彦林;田广宇;王昆;张博浩;;一种基于静力位移测量值的车辐式屋盖结构索力识别方法[J];工程力学;2013年02期
2 董康;陈海洲;王玉岭;谢刚奎;张其林;;超大面积焊接球网架柔性提升技术[J];施工技术;2013年02期
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1 陈鲁;宋杰;张其林;;EM法测量索张力的理论与工程实践研究[A];第二届全国钢结构施工技术交流会论文集[C];2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱金国,陈宣民;频率法测定拉索索力[J];安徽建筑;2003年02期
2 徐耀玲,胡宇达,白象忠,沈艳芝;薄板薄壳非线性磁弹性问题的墓本方程[J];燕山大学学报;1998年04期
3 马世麟,谭文锋,白象忠;洛仑兹力的应力应变效应[J];工程力学;2000年01期
4 郝超,裴岷山,强士中;斜拉桥索力测试新方法—磁通量法[J];公路;2000年11期
5 张小林;振动频谱法在索力测试中的应用[J];甘肃科学学报;2003年03期
6 魏建东;索力测量技术[J];中外公路;2001年04期
7 贺修泽,付晓宁;斜拉索的索力测试[J];中外公路;2002年06期
8 林志宏,徐郁峰;频率法测量斜拉桥索力的关键技术[J];中外公路;2003年05期
9 郑宪政,郝超;用振动法估算拉索张力的实用公式[J];国外桥梁;1997年03期
10 王璋奇,施传立,杨以涵;导体板电磁弹性耦合振动的一般方程[J];华北电力学院学报;1995年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 陈刚;振动法测索力与实用公式[D];福州大学;2004年
2 胡波;载流薄板的磁弹性稳定问题分析[D];燕山大学;2004年
【共引文献】
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1 余志祥,蔡宏儒;索网结构有限元找形与参数分析[J];四川建筑科学研究;2004年02期
2 蔡宏儒,林宏图;索网结构动力松弛法找形的研究应用[J];四川建筑科学研究;2004年02期
3 余志祥,刘家喜;某膜结构工程加固非线性分析[J];四川建筑科学研究;2004年03期
4 何志军,丁洁民;基于非线性有限元的膜结构初始形态设计[J];四川建筑科学研究;2004年03期
5 余志祥,赵雷;张力结构形态确定的改进方法[J];四川建筑科学研究;2005年01期
6 冯虹;袁勇;;索穹顶结构静、动力特性分析[J];四川建筑科学研究;2006年02期
7 孙建琴;吴敏哲;李从林;;斜拉立体桁架的几何非线性分析[J];四川建筑科学研究;2006年06期
8 冯虹;施雄;;宝钢游泳馆拱形张弦梁结构稳定分析[J];四川建筑科学研究;2008年03期
9 完海鹰,李童;张拉膜结构设计简介[J];安徽建筑;2004年02期
10 朱兆晴;;大跨度悬索结构的应用与发展[J];安徽建筑;2008年02期
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1 裴永茂;;力磁热多场耦合测试技术[A];中国科协第235次青年科学家论坛——极端复杂测试环境下实验力学的挑战与应对[C];2011年
2 周庠天;涂慧;王晓琳;;磁通量传感器索力监测系统在工程中的应用[A];第十一届后张预应力学术交流会论文集[C];2011年
3 周又和;高原文;郑晓静;;铁磁简支梁式板结构的磁弹性屈曲、后屈曲、弯曲与失稳[A];计算力学研究与进展——中国力学学会青年工作委员会第三届学术年会论文集[C];1999年
4 周又和;何琴淑;;磁场微传感器的磁力耦合特征定量分析[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年
5 王省哲;;多场耦合问题的定量分析与耦合行为研究[A];2006年全国固体力学青年学者研讨会论文摘要文集[C];2006年
6 王靖;邱志平;;复合材料张拉膜结构找形的力密度区间分析方法[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(下)[C];2006年
7 郭占东;高原文;;矩形导电薄板的磁弹塑性动力响应分析[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2007年
8 侯管仲;肖勇;;金属网反射器索网预应力对模态的影响[A];结构及多学科优化工程应用与理论研讨会’2009(CSMO-2009)论文集[C];2009年
9 王仕统;姜正荣;谢京;;横向加劲单曲悬索结构的设计参数探讨[A];钢结构工程研究(三)——中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会2000年学术交流会论文集[C];2000年
10 陈志华;宋杰;李宁;李黎明;闫翔宇;;拉索线膨胀系数的试验研究及工程应用分析[A];钢结构工程研究(六)——中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会2006年学术交流会论文集[C];2006年
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1 白会娟;导电材料结构电磁热弹性多场行为的理论研究[D];兰州大学;2010年
2 郭琦;复杂预应力体系梁式结构有效预应力预测理论与方法研究[D];长安大学;2008年
3 刘占省;温度作用下拉索性能及弦支筒壳结构可靠性能研究[D];天津大学;2010年
4 朱为国;矩形薄板非线性热、磁弹性振动与混沌研究[D];燕山大学;2011年
5 郑江;复杂刚性钢结构施工过程力学模拟及计算方法研究[D];西安建筑科技大学;2011年
6 高欣;在役钢管混凝土拱桥吊杆损伤与系统可靠性分析方法[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 李芳;铁磁形状记忆合金马氏体变体重取向及其多场耦合行为研究[D];兰州大学;2011年
8 姜艳丽;新型阴极结构铝电解槽多物理场数值仿真研究[D];东北大学;2009年
9 袁建明;在役拉索金属截面积测量方法[D];华中科技大学;2012年
10 吴涧彤;压电晶体扭转效应的研究[D];大连理工大学;2000年
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1 冉莉;H型张弦梁结构的受力性能及地震响应分析[D];河北工程大学;2010年
2 莫宗云;索—混凝土板预应力组合网架静力与可靠度分析[D];河北工程大学;2010年
3 刘传佳;张弦柱面网壳的理论分析与研究[D];浙江大学;2011年
4 刘锐文;架空索道索摩擦滑移分析及在动荷载下的响应分析[D];昆明理工大学;2008年
5 张德利;双向张弦桁架的力学性能分析[D];昆明理工大学;2008年
6 刘超;张拉型温室大棚基本设计理论及节点构造研究[D];昆明理工大学;2008年
7 李文汇;电磁冲击器电磁场仿真与分析[D];昆明理工大学;2009年
8 邵瑞;张弦桁架结构的整体稳定性能研究[D];昆明理工大学;2009年
9 欧阳新义;张拉型温室结构分析与设计研究[D];昆明理工大学;2009年
10 张尧;张拉型温室膜结构找形及风振响应研究[D];昆明理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 唐德东;黄尚廉;陈伟民;;基于磁弹效应的斜拉桥索力传感器研究[J];传感器与微系统;2006年10期
2 陈冬冬;姚刚;袁旭东;刁伟;;上海浦东波音机库屋盖整体提升施工技术[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2010年04期
3 魏建东,刘山洪;基于拉索静态线形的索力测定[J];工程力学;2003年03期
4 王卫锋,韩大建;斜拉桥的索力测试及其参数识别[J];华南理工大学学报(自然科学版);2001年01期
5 刘树屯,关忆卢;首都机场306×90m飞机库屋盖设计和施工[J];建筑结构学报;1997年03期
6 郭彦林,缪友武,娄俊杰,林冰,徐衍林,崔巍;澳门综合体育馆主桁架整体提升及提升塔架分析[J];建筑结构学报;2005年01期
7 郭彦林;田广宇;王昆;张博浩;赵思远;;宝安体育场车辐式屋盖结构整体模型施工张拉试验[J];建筑结构学报;2011年03期
8 张宇鑫;李国强;刘海成;;静定张弦梁结构索力识别的静力平衡法[J];空间结构;2007年01期
9 田广宇;郭彦林;王永海;王小安;江磊鑫;;求解车辐式结构自应力模态的逐点去约束法[J];空间结构;2009年04期
10 崔飞,袁万城,史家钧;基于静态应变及位移测量的结构损伤识别法[J];同济大学学报(自然科学版);2000年01期
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1 唐德东;基于磁弹效应的钢缆索索力在线监测关键技术探索[D];重庆大学;2007年
2 张慎伟;大型钢结构施工过程计算理论与监测技术[D];同济大学;2007年
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1 陈刚;振动法测索力与实用公式[D];福州大学;2004年
2 毛志伟;基于振动测试的斜拉桥索力识别研究[D];大连理工大学;2009年
3 王昆;车辐式张拉结构的体型研究与设计[D];清华大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 梁硕,曾庆元,张起森;大跨度混凝土斜拉桥极限承载力分析综述[J];长沙交通学院学报;1997年03期
2 徐耀玲,胡宇达,白象忠,沈艳芝;薄板薄壳非线性磁弹性问题的墓本方程[J];燕山大学学报;1998年04期
3 胡宇达,徐耀玲,白象忠;横向磁场中矩形金属薄板的振动问题[J];燕山大学学报;1999年01期
4 白象忠,胡宇达;电磁热裂纹止裂中的尺寸效应[J];燕山大学学报;1999年03期
5 陈刚,任伟新;基于环境振动的斜拉桥拉索基频识别[J];地震工程与工程振动;2003年03期
6 马世麟,胡宇达,徐耀玲,白象忠;广义洛仑兹力的磁弹性效应[J];工程力学;1999年02期
7 胡宇达,白象忠;圆柱壳体的非线性磁弹性振动问题[J];工程力学;2000年01期
8 马世麟,谭文锋,白象忠;洛仑兹力的应力应变效应[J];工程力学;2000年01期
9 方葛丰,谢慧才,王德满;托卡马克超导环形场线圈的磁弹性屈曲[J];固体力学学报;1991年02期
10 郑晓静,刘信恩;铁磁导电梁式板在横向均匀磁场中的动力特性分析[J];固体力学学报;2000年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 卢伟;蒋永林;强士中;;海沧大桥索力测试[A];中国公路学会桥梁和结构工程学会一九九九年桥梁学术讨论会论文集[C];1999年
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1 邓华,董石麟;拉索预应力空间网格结构全过程设计的分析方法[J];建筑结构学报;1999年04期
2 张贵钰;勃艮第桥的中跨施工[J];中外公路;1994年06期
3 罗斌,郭正兴,张士昌,仇荣根;江宁体育馆预应力悬吊钢屋盖拉索张拉技术[J];建筑技术;2005年10期
4 沈忠贤;丁洁民;;复旦大学正大体育馆钢屋盖拉索张拉过程分析[J];结构工程师;2006年03期
5 王徐力;;斜拉桥拉索的静力学分析[J];建筑设计管理;2010年04期
6 张恒;李权;丁一峥;龚兰;;宁波明州大桥磁通量传感器智能拉索制作及应用[J];公路交通技术;2011年04期
7 秦杰;覃阳;徐亚柯;李振宝;;国家体育馆双向张弦结构静力性能模型试验研究[J];力学与实践;2008年03期
8 王帆;吴波;黄仕香;赵新宇;罗敏;隋庆海;;深圳大运中心体育馆铸钢节点构造选型和模型试验研究[J];建筑结构学报;2010年04期
9 王金磊;罗洪成;杨世聪;;钢绞线斜拉索施工工艺浅析[J];公路交通技术;2011年04期
10 傅学怡;曹禾;张志宏;王涛;;济南奥体中心体育馆整体结构分析[J];空间结构;2008年04期
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1 杨淑清;陆家佑;;隧洞岩爆机制物理模型试验研究[A];第三届全国岩石动力学学术会议论文选集[C];1992年
2 李肇胤;瞿伟廉;孟吉复;梁枢果;;调频液体阻尼器制振的模型试验研究[A];第十一届高耸结构学术交流会论文集[C];1992年
3 赵鹏飞;郝成新;钱基宏;赵基达;张维嶽;翟彬;;浙江省黄龙体育中心主体育场斜拉索锚固节点模型试验研究[A];第九届空间结构学术会议论文集[C];2000年
4 王成;林胜;李晓红;;超长群桩的模型试验研究[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
5 祁江涛;张进丰;顾民;;船舶在顶浪中的甲板上浪模型试验研究[A];第九届全国水动力学学术会议暨第二十二届全国水动力学研讨会论文集[C];2009年
6 宋琪瑛;张志刚;刘矛;王成华;;变刚度垫层上单独基础工作机理试验与设计方法研究[A];第六届全国结构工程学术会议论文集(第三卷)[C];1997年
7 白雪飞;陈昕;丁锦超;吴梵;吕岩松;郭日修;;加肋轴对称组合壳稳定性的一个特殊问题——肋间壳板“诱导”失稳[A];2005年船舶结构力学学术会议论文集[C];2005年
8 加瑞;朱伟;钟小春;;砂土拱效应的室内模型试验研究[A];第二届全国岩土与工程学术大会论文集(下册)[C];2006年
9 张兴;李超洋;;思林水电站溢流表孔检修闸门槽新型设计[A];水工机械技术2008年论文集[C];2007年
10 张卓立;王登婷;;斜坡堤胸墙及栅栏板上波浪力试验研究[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2009年
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1 屈桂林;太阳能热管技术献力奥运[N];中华建筑报;2008年
2 吕君通讯员 王琴芬;南湖区计划3年建成省级体育强区[N];嘉兴日报;2007年
3 本报记者 李青 通讯员 游志德;构建科学平台 建造现代工程[N];建筑时报;2006年
4 本报记者 吴东耿诺;绿色阳光与空间的杰作[N];北京日报;2007年
5 侯珂珂;首都体育馆改扩建工程竣工[N];光明日报;2007年
6 记者 黄怀通讯员 殷江波;先进设施不输专业体育馆[N];厦门日报;2008年
7 王莹莹;五棵松体育馆:新变数与赛后运营难题[N];经济观察报;2004年
8 本报记者 龚坚;年轻的场馆 全新的风貌[N];市场报;2003年
9 许巍杨保川;北京城建二公司QC小组摘冠[N];中国质量报;2007年
10 本报记者 张超;累积滑移结成国内最大空间钢桁架屋顶[N];科技日报;2006年
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1 陈鲁;空间结构中拉力测试的弹性工程磁学法理论与实践研究[D];同济大学;2007年
2 唐德东;基于磁弹效应的钢缆索索力在线监测关键技术探索[D];重庆大学;2007年
3 张国发;弦支穹顶结构施工控制理论分析与试验研究[D];浙江大学;2009年
4 谭长建;波浪效应下大跨度斜拉桥索桥耦合振动研究[D];西南交通大学;2009年
5 任淑琰;斜拉桥拉索参数振动研究[D];同济大学;2007年
6 王晓蔚;直流大电流传感器屏蔽问题的分析与研究[D];华中科技大学;2007年
7 朱珊莹;强度调制型光纤传感器建模分析与设计实现[D];华中科技大学;2011年
8 干湧;水下悬浮隧道的空间分析与节段模型试验研究[D];浙江大学;2003年
9 王卫锋;PC斜拉桥的施工监测[D];华南理工大学;2000年
10 伍雪南;悬索桥健康诊断数值与模型试验研究[D];大连海事大学;2009年
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1 田高峰;铁基金属玻璃磁性能的研究[D];郑州大学;2005年
2 余宇峰;龙滩地下水电站全厂机械通风(空调)模型试验研究[D];重庆大学;2005年
3 刘文洪;喜河水电站泄水建筑物布置及其消能防冲模型试验研究[D];西安理工大学;2005年
4 俞涛;地铁盾构隧道近接施工影响的数值模拟及模型试验研究[D];西南交通大学;2005年
5 姜海西;水下岩质边坡稳定性的模型试验研究[D];同济大学;2006年
6 陈大鹏;边界线性加载条件下岩体平面受力模型试验研究[D];中国地质大学(北京);2006年
7 匡亮;室内单轴冻胀本构试验及冻土隧道冻胀力模型试验研究[D];西南交通大学;2006年
8 谈杜勇;连拱隧道开挖过程的模型试验研究及其三维数值模拟[D];同济大学;2006年
9 王洪庆;泄洪洞的紊流数值模拟及试验研究[D];西北农林科技大学;2006年
10 程艳花;自然通风逆流湿式冷却塔性能评价及环境侧风影响的试验研究[D];山东大学;2007年
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