张弦梁结构基于有限元仿真的索力推定与频率法简化测试方法

基于有限元仿真建立张弦梁整体模型还原了索的边界条件,通过对不同假定索力下的结构频率进行试算得出了索力-频率关系,即可推定某实测频率下的索力值。对某张弦梁结构进行了测试,对比了简化边界条件后基于频率法的索力计算值与基于有限元仿真的索力推定值,验证了在工程中将张弦结构索力测试简化为在平面内测试一段两端铰接的短索可满足工程应用需求。     

既有张弦梁结构索力测试

文章研究了运用频率法测试张弦梁结构索力的方法,实测结果表明将张弦梁结构的拉索的边界条件考虑为平面内两端铰接短索,计算公式采用考虑刚度影响的索理论求得索力与实际较为接近,频率法测量索力可作为对既有张弦梁结构索力的监控手段。     

系杆拱桥吊杆索力测试研究

系杆拱桥的吊杆比较短,吊杆索力受两端约束条件影响比较大,采用振动频率法分析了吊杆在两端铰接、两端固结和等效铰接等3种约束条件下,其实测索力与设计值之间的差异.测试结果表明,将吊杆两端简化为等效铰接,综合考虑了吊杆抗弯刚度和两端约束条件的影响,根据吊杆振动频率与索力之间的关系,计算吊杆索力精度比较高,满足工程要求.     

弹性边界条件下的索力测试研究

频率法索力测试广泛地应用于索结构施工控制和健康监测中.由于索结构在实际工程中的多样性和复杂性,频率法的理论研究落后于工程实践.目前,一般考虑索的边界条件为固结或铰接,然而实际工程中的中索的边界并不是严格固结或者铰接,特别是对于短索,边界条件的影响不容忽视.基于此,本文采用数值模拟的方法求出索的边界支撑刚度,并用有限元数值拟合算法求解出频率所对应的索力值,为工程应用提供参考.     

钢管混凝土系杆拱桥吊杆索力测试方法与数据分析

本文结合某桥实际工程,研究了自振频率法在施工过程中吊杆索力测量中的应用。该桥采用钢管混凝土系杆拱桥,吊杆张拉后其索力大小直接影响到结构受力性能及后期施工,因此索力张拉采用分批分次方式进行,桥面板铺装前索力张拉在整个施工过程中尤显重要。本文采用吊杆两端铰接,不考虑其抗弯刚度影响的索力测量法对其进行了测量。通过对索力测量结果的分析,找出了结构可能存在问题的原因,并为后期施工提出了具体解决方案。文中采用的自振频率法不仅可应用于拱桥吊杆索力的测量,对其他索吊类结构,如悬索桥和斜拉桥,也同样适用。该方法简便实用,便于工程应用推广。     

基于波动法的缆索张力测试方法研究

分析了波动法测索力的原理,推导出了两端铰支条件下考虑横向刚度时计算索力的实用公式,通过测量索的横波波速与瞬态振动的频率阶数i即可算出缆索张力,指出了该方法测量精度较高,应用前景广阔。     

索结构索力无线测试系统及应用

根据频率法测试拉索内力的原理开发了索结构索力无线测试系统。考虑拉索的弯曲刚度和两端弹性嵌固的边界条件,提出了基于遗传算法的多频率索力计算方法。该方法对索力计算具有较强的通用性和较高的精度,且不依赖基频或某指定阶频率,方便实测应用。利用该方法并结合无线动态测试设备,开发了集成化的索结构索力无线测试系统。系统在某体育馆桅杆斜拉索张拉成型后的索力测试中得到应用,测试过程方便快捷,索力计算结果基本准确。     

频率法测试系杆拱桥吊杆索力影响因素研究

建立考虑吊杆轴向力影响的振动微分方程,对边界条件及吊杆计算长度两影响因素进行研究。基于频率法测试系杆拱桥吊杆索力原理,引入吊杆计算长度修正系数概念,将吊杆两端复杂的边界条件动力等效成两端铰接,并拟合出吊杆计算长度修正系数计算公式。将该式用于实桥吊杆索力测试,计算精度较高,满足工程要求。     

斜拉桥施工过程斜拉索力监测分析

介绍了采用频率法测试某斜拉桥施工过程索力的难点与步骤,分析了运用频率法测试其索力的各种影响因素,并提出了索力频率法测试误差的控制措施,通过现场实践证明了该测试方法的有效性。     

张弦式钢桁架结构索力的频率法测试

通过广州国际会议展览中心工程实例,探讨频率法测量索力的理论和技术在弦式桁架索力测试中的应用,结果表明施工完成后各杆件应力均在设计范围内,边界条件为铰支并考虑刚度影响的计算公式与实际索力较为接近,证明频率法测量索力方法可作为张弦式桁架施工中索力的监控手段。     

Effizienzsteigerung von Textilbeton durch Einsatz textiler Bewehrungen nach dem erweiterten Nähwirkverfahren

Textilbeton ist ein neuer, effektiver und sehr innovativer Baustoff zur Verstärkung von Tragwerken. Im Rahmen der laufenden Forschung stehen die weitere Verbesserung des Verstärkungsverfahrens und die stetige Weiterentwicklung der Faser‐Matrix Kombination im Mittelpunkt der Untersuchungen. Aufgrund der hohen Garnzugfestigkeiten sind bei Verwendung textiler Bewehrungen aus Carbon sehr effektive Verstärkungen herstellbar. Bei ungünstiger Konfiguration der textilen Bewehrungen können jedoch verbund‐ und festigkeitsschädigende Rissbildungen innerhalb zugbeanspruchter Textilbetonbauteile auftreten. Diese Rissbildungseffekte werden in Abhängigkeit von der Belastung maßgeblich durch die wirkenden Verbundkräfte und die verarbeitungsbedingte Garnwelligkeit beeinflusst. Dabei ist die Gefahr eines Verbundversagens durch Delamination besonders in den Bereichen der Lasteinleitung in die textile Bewehrung, wie z. B. Endverankerungen und Übergreifungsstößen, kritisch. Dies führt zu einer Reduzierung der nutzbaren Zugtragfähigkeit der textilen Bewehrung im Gesamtbauteil. Um die Effizienz der textilen Bewehrung zu erhöhen, wurde daher ein verbessertes Textilherstellungsverfahren auf Basis der Nähwirktechnik entwickelt. Dadurch wird die ungünstig wirkende Garnwelligkeit deutlich reduziert. Der vorliegende Aufsatz beschreibt vergleichende Untersuchungen der Verbund‐ und Festigkeitseigenschaften zugbeanspruchter Textilbetonbauteile. Die Ergebnisse zeigen, dass mit der Entwicklung des erweiterten Nähwirkprozesses ein maßgeblicher Schritt im Hinblick auf eine weitere Verbesserung der Eigenschaften des Textilbetons erreicht werden konnte. Efficiency Increase of Textile Reinforced Concrete by Use of Textile Reinforcements from the Extended Warp Knitting Process The composite material textile reinforced concrete (TRC) is a new, effective and very innovative method for the strengthening of load bearing structures. Apart from further improvements to the strengthening methods, a continual further development of the fibre‐matrix combination is at the centre of ongoing research. Due to the high tensile strengths of textile reinforcements made of carbon, it enables very effective strengthening of concrete constructions. However, if the textile fabrics are unfavourably configured, bond and strength damaging crack formations within TRC members can occur. Depending on the load, these crack formation effects are substantially influenced by the bond and the size of yarn undulation, which depends on the processing of the fabric. The danger of bond failure by delamination, which particularly occurs in areas of concentrated load introduction into the textile reinforcement, such as final anchorages and overlaps, is especially critical. It results in a reduction of the usable tensile load bearing capacity in the entire member. For this reason, an improved textile manufacturing method based on warp knitting technology was developed. By means of this method, yarn undulation can be reduced considerably. The article on hand describes comparative examinations of the bond and strength properties of tensile loaded TRC elements. The results show that the development of the extended warp knitting process was a substantial step toward a further improvement of the properties of TRC.     

Feuchtesensoren in der Bauwerksüberwachung

Die Bestimmung des Wassergehalts und insbesondere der orts‐ und zeitabhängigen Feuchteverteilung in Baustoffen hat in der Forschung, Baustoffentwicklung, Bauwerksdiagnose und Bauwerksüberwachung einen besonderen Stellenwert. Bei der Untersuchung von Schadensursachen muss an Bauwerken in der Regel die Baustofffeuchte mit bewertet werden, da sowohl wesentliche Baustoffeigenschaften als auch die Dauerhaftigkeit von Bauwerken in entscheidendem Maße von deren Wassergehalt abhängig sind. In jüngster Zeit werden Feuchtesensoren eingesetzt, um die Funktionsfähigkeit und Dauerhaftigkeit von Instandsetzungs‐ bzw. Schutzmaßnahmen zu kontrollieren. Dies soll es dem Bauherrn ermöglichen, rechtzeitig Maßnahmen einleiten zu können, bevor Schäden infolge von Wasser‐ bzw. Chloridzutritt auftreten können. Condition Assessment with Moisture Sensors The determination of the water content in construction materials and in particular with regard to its depth and time dependent distribution is of high interest in the area of research, material development and condition assessment of structures. The assessment of the reason of damages mostly require to regard the moisture content of structures, because the moisture content basically affects material properties and the durability of structures. Recently moisture sensors have been used to control the functionality and durability of repair and protection measures. This enables the owner to carry out accurately timed measures to prevent damages due to the ingress of water and chlorides.