Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đo lường biến dạng tối đa của cấu trúc dầm thép dựa trên biến dạng trung bình từ cảm biến biến dạng dây rung
Tóm tắt
Trong giám sát sức khỏe kết cấu, độ an toàn của các cấu trúc dầm thép có thể được đánh giá bằng cách so sánh ứng suất tối đa đo được và ứng suất cho phép của dầm được tính toán theo mã thiết kế. Đối với trường hợp dầm thép chịu tải trọng bên thay đổi, có nhiều khó khăn trong việc đo ứng suất tối đa trong dầm với các cảm biến điểm chỉ có thể đo biến dạng tại một điểm cụ thể của dầm, vì vị trí và độ lớn của ứng suất tối đa bị tác động bởi tải trọng có sự thay đổi. Mặc dù các cảm biến biến dạng truyền thống chỉ có thể đo biến dạng tại một điểm cụ thể, một cảm biến biến dạng dây rung (VWSG) có khả năng đo các biến dạng tích hợp trên chiều dài cảm biến của nó có thể xem xét sự biến đổi của biến dạng do tải trọng thay đổi. Bài báo này trình bày một mô hình ước lượng để xác định biến dạng hoặc ứng suất tối đa trong dầm thép dựa trên biến dạng trung bình được đo bằng VWSG. Mô hình được xây dựng bằng cách xác định mối quan hệ giữa biến dạng trung bình đo được bằng VWSG và biến dạng tối đa của dầm. Mô hình được kiểm nghiệm thực nghiệm bằng cách so sánh biến dạng tối đa nhận được trực tiếp từ các cảm biến biến dạng điện và biến dạng tối đa ước lượng dựa trên biến dạng trung bình từ VWSG.
Từ khóa
#giám sát sức khỏe cấu trúc #dầm thép #ứng suất tối đa #cảm biến biến dạng dây rung #biến dạng trung bìnhTài liệu tham khảo
ACI Committee-318, Building Code and Requirements for Structural Concrete, American Concrete Institute (ACI), Farmington Hills, MI (2008).
AISC, Steel Construction Manual, American Institute of Steel Construction (AISC), Chicago, IL (2005).
Park, H.S., Jung, H.S., Kwon, Y.H., and Seo, J.H., “Mathematical Models for Assessment of the Safety of Steel Beams based on Average Strains from Long Gage Optic Sensors,” Mathematical Models for Assessment of the Safety of Steel Beams based on Average Strains from Long Gage Optic Sensors 125:109–113 (2006).
Park, H.S., Jung, S.M., Lee, H.M., Kwon, Y.H., and Seo, J.H., “Analytical Models for Assessment of the Safety of Multi-span Steel Beams based on Average Strains from Long Gage Optic Sensors,” Analytical Models for Assessment of the Safety of Multi-span Steel Beams based on Average Strains from Long Gage Optic Sensors 137:6–12 (2007).
Majumder, M., Gangopadhyay, T.K., Chakraborty, A.K., Dasgupta, K., and Bhattacharya, D.K., “Fiber Bragg Gratings in Structural Health Monitoring—Present Status and Applications,” Fiber Bragg Gratings in Structural Health Monitoring—Present Status and Applications 147:150–164 (2008).
Deng, L., and Cai, C.S., “Applications of Fiber Optic Sensors in Civil Engineering,” Applications of Fiber Optic Sensors in Civil Engineering 25(5):577–596 (2007).
Compbell Scientific, Inc. (2010). Web site: http://www.campbellsci.com/documents/manuals/avw200.pdf [accessed 2 August 2010].
Soil Instruments (2010). Web site: http://www.soil.co.uk/files/soil/D5WiSe.pdf [accessed 2 August 2010].
Lee, H.M., Kim, J.M., Sho, K., and Park, H.S., “A Wireless Vibrating Wire Sensor Node for Continuous Structural Health Monitoring,” A Wireless Vibrating Wire Sensor Node for Continuous Structural Health Monitoring 19(5):1–9 (2010).
Preeshylam, P., Ravisankar, K., Parivallal, S., Kesavan, K., and Sridhar, S., “Condition Monitoring of Prestressed Concrete Structures using Vibrating Wire Sensors,” Condition Monitoring of Prestressed Concrete Structures using Vibrating Wire Sensors 11(3):46–54 (2008).
Coutts, D.R., Wang, J., and Cai, J.G., “Monitoring and Analysis of Results for Two Strutted Deep Excavations using Vibrating Wire Strain Gauges,” Monitoring and Analysis of Results for Two Strutted Deep Excavations using Vibrating Wire Strain Gauges 16(2):87–92 (2001).
Yu, F., and Gupta, N., “An Efficient Model for Improving Performance of Vibrating-wire Instruments,” An Efficient Model for Improving Performance of Vibrating-wire Instruments 37(3):278–283 (2005).
Neild, S.A., Williams, M.S., and McFadden, P.D., “Development of a Vibrating Wire Strain Gauge for Measuring Small Strains in Concrete Beams,” Development of a Vibrating Wire Strain Gauge for Measuring Small Strains in Concrete Beams 41(1):3–9 (2005).
Bottega, W.J., Engineering Vibrations, CRC press of Taylor & Francis Group, New York (2006).
Geokon. (2010). Web site: http://www.geokon.com/products/manuals/4000_Strain_Gage.pdf [accessed 2 August 2010].
Geokon. (2007). Web site: http://www.geokon.com/products/datasheets/4000.pdf [accessed 2 August 2010].