桥梁缆索系统腐蚀断丝的无损检测技术研究27

1、“桥梁缆索系统腐蚀断丝的无损检测技术研究”科研项目工作任务书1 研究目标在缆索无损检测理论研究的基础上，采用试验、研究与系统开发相结合的方式开展相关研究。利用“长大桥梁健康检测与诊断技术交通行业重点实验室”现有设备基础，构建缆索损伤检测试验平台（初步检测平台方案已确定，见附件）。与缆索厂商相互协作，在缆索上不同部位预设不同程度的损伤；与设备厂商相互协作，采用不同原理的设备在试验平台上对预设损伤进行检测。利用试验结果对不同方法的运用和使用要求进行研究，提出对硬件设备的改进建议，开展基于实测数据的缆索损伤评估算法研究并开发相关软件。为避免表征材料损坏程度的原始有用信号“淹没”在杂乱信号之中，拟对测

2、量原始数据应用数据平滑算法和数据积累算法进行处理，从中提取出有用信号数据，获得较为准确的测量结果。2 研究内容以缆索编索形式、防护形式和腐蚀、断丝机理研究为基础，综合国内外无损检测设备的先进技术、自主创新，对缆索无损检测设备进行研究，包括硬件装备和配套软件。目前，很多检测设备存在易受外界干扰、元件精度差等缺点，在现有研究理论的基础上对设备研发，克服硬件设备的部分缺陷，力求在操作性和实用性和准确性上有所突破。申请者应在前期有良好的无损检测设备开放经验，或与国内外相关无损检测设备厂商有良好合作关系。前期已有初步成型设备或相关专利者优先。初步室内试验平台构建计划和室内试验方案已确定，供申请者参考，申

3、请者也可根据自身以往经验对室内试验方案提出进一步合理化建议。附件1：开放基金申请书长大桥梁健康检测与诊断技术交通行业重点实验室开放基金申请书项目名称： 申 请 人： 所在单位： 申报日期： 长大桥梁健康检测与诊断技术交通行业重点实验室一、基本信息申请者信息姓 名性别身份证号码职 称聘任时间联系电话所在单位E-mail项目基本信息项目名称（中英文）研究年限年 月 日 年 月 日申请经费总预算经费申请人简介合作单位信息本人签字单位意见 （ 盖章）摘要项目研究内容和意义简介（限600字）：关键词（用分号分开，最多5个）二、研究课题所涉及的学科领域，国内外达到的水平，存在的主要问题；本课题的学术思想（

4、不够可另加页）三、研究内容和研究方案（包括采取的措施、技术路线，拟达到的技术指标）（不够可另加页）四、预期目标与进度安排（预期目标包括拟达到的目标与提交成果的方式）五、已有的工作基础六、研究团队构成与建设计划研究团队构成序号姓名出生年月技术职称任务分工本人签名12345678910总人数正高副高中级初级辅助人员拟开展的学术交流活动计划七、经费预算科 目预算金额备注（计算依据与说明）一、研究经费（1）调研咨询费（2）设计试验费（3）材料、样品费（4）论文/著作费二、其他（1）（2）合 计其他经费来源总计八、桥梁中心开放基金专家评审意见评审专家签名： 日期：九、桥梁中心主任意见 主任签名： 日期：

5、附件2：初步室内试验方案桥梁缆索腐蚀、断丝无损检测技术研究室内试验方案1实验平台实验平台主要由三部分组成：反力墙、缆索和张拉锚固系统，示意如图11。实验平台将在江苏省交通科学研究院结构试验室内构建，原实验室内已有反力墙，单孔允许最大反力为1000KN，试验用缆索和张拉锚固系统需另行制作。张拉锚固系统需要满足不同试验张拉力的要求（设计图另详）；缆索的形式为斜拉索和吊杆，根据不同的编索方式和防护方式组和共选6种，其中宜包含润扬大桥中的斜拉索和吊杆类型。图1-1 实验平台组成2试验主要考虑因素 在实验平台上开展大量试验，主要考虑和模拟不同索力、防护方式、编索方式和由于腐蚀、断丝造成的截面面积损伤率对

6、测值的影响。2.1拉索的种类与构造（1）平行钢筋索 由一定数量的高强度粗钢筋平行布置组成，标准强度不低于1470Mpa（图2-1a）（2）钢丝索平行钢丝股索：一定根数的镀锌钢丝平行捆扎成股（图2-1c）平行钢丝索：将预应力钢丝平行并拢扎紧，整体入套管（图2-1b）半平行钢丝索：预应力钢丝同向轻度扭绞，包带扎紧灌浆（3）钢绞线索平行钢绞线索（图2-1c）半平行钢绞线索：索中钢绞线轻度扭绞（图2-1d）(4)封闭式钢缆核心部分是多层圆形钢丝组成的单股钢绞缆（图2-1e）（5）单股钢绞缆以一根钢丝为缆心，逐层增加钢丝，逐层钢丝的扭绞方向相反，抵抗张拉扭矩（图2-1d）图2-1 拉索的种类与构造考虑到

7、目前国内拉索基本均只采用平行钢绞线索和平行钢丝股索，故本项试验中也只对这两种编索方式的拉索进行模拟。2.2拉索防护方式拉索防护包括钢丝防护和索体防护两部分。钢丝防护的方式主要包括：镀锌、喷防锈脂、喷防锈漆等。对索体的防护则主要包括：涂料保护、卷带保护、套管保护、拉索外加塑料缠绕保护层。目前，国内常用的钢丝防护方式主要为镀锌保护，而索体防护主要采用热挤高密度聚乙烯套管防护（最常用），高密度聚乙烯套管内灌注水泥浆防护，环氧树脂形成玻璃钢外壳防护和多层玻璃纤维缠绕，刚套管外防锈漆保护。综合上述，确定需制作的试验用索如下：表2-1 试验用索主要参数表编号拉索编索方式尺寸防护方式损伤方式1平行钢丝索尺寸

8、镀锌、外包PE、半截可滑动PU套管断丝2平行钢丝索尺寸高密度聚乙烯套管内灌注水泥浆防护断丝3平行钢丝索尺寸镀锌、外包PE、半截可滑动PU套管腐蚀4平行钢绞线索尺寸镀锌、外包PE、半截可滑动PU套管断丝6平行钢绞线索尺寸高密度聚乙烯套管内灌注水泥浆防护腐蚀7平行钢绞线索尺寸镀锌、外包PE、半截可滑动PU套管断丝2.3 索力变化对各根索，分别按0KN，500KN，800KN，1000KN四种索力来进行张拉测试。2.4 截面损伤率对每根索分别在其内设置，考虑1%、2%、3%、4%、6%、8%共计6种截面损伤率，每截面损伤区段长度为10cm。损伤共分两种，方式一：断丝；方式二：腐蚀截面损伤率=100%3. 仪器试验搭建好缆索检测试验室平台后，积极联系相关的无损