[发明专利]基于平面应力状态应力集中的桥梁缆索锈蚀监测方法

摘要

本发明是基于平面应力状态应力集中的桥梁缆索锈蚀监测方法，该方法取与缆索内钢丝同牌号的高强钢丝薄片作为敏感元件，预留钢丝薄片截面的一个侧面作为锈蚀监测面；在钢丝薄片截面上不同高度位置处设置连续的应变测点；对钢丝薄片施加与缆索恒载索力相同的预拉应力并锚固在辅助框架内，钢丝薄片形成平面应力状态；将锈蚀监测装置布置在缆索高密度聚乙烯护套内或锚头防护盖内；当锈蚀监测面，引起锈蚀监测面局部应变发生突变，根据监测数据，判断锈蚀或应力腐蚀初始时间并计算锈蚀程度、锈蚀速率和应力腐蚀裂纹深度。本方法具有灵敏性高、稳定、可靠，在不破坏钢丝表面局部微环境的条件下对缆索内钢丝的锈蚀和应力腐蚀状态进行长期、定量监测。

主权项

一种基于平面应力状态应力集中的桥梁缆索锈蚀监测方法，其特征在于，所述方法包括：1）取与监测缆索内钢丝或钢绞线同牌号的高强钢丝，在中部进行切割，取出矩形薄片作为传感元件，预留该矩形薄片截面一侧作为锈蚀监测面；2）在矩形截面高度方向距锈蚀监测面不同高度位置处设置连续的应变测点，将所述钢丝薄片与辅助框架连接形成锈蚀监测装置；3）利用锈蚀监测装置对中间钢丝薄片施加预拉应力，钢丝薄片形成平面应力状态，钢丝薄片的预拉应力与缆索内钢丝或钢绞线恒载索力下的拉应力相同；4）对薄片矩形其它3个表面采用聚酯材料进行防腐保护，聚酯材料与钢丝间进行防腐处理；5）将所述锈蚀监测装置布置在桥梁缆索高密度聚乙烯护套内，或锚头防护盖内；6）当侵蚀介质侵入达到锈蚀监测面，引起钢丝锈蚀监测面锈蚀，则钢丝锈蚀区域形成应力集中，局部应变发生突变，根据钢丝薄片截面上不同高度处布设的连续应变测点监测数据，判断缆索内高强钢丝或钢绞线初始锈蚀时间并计算锈蚀程度与锈蚀速率；7）当侵蚀介质侵入达到锈蚀监测面，引起钢丝锈蚀监测面形成应力腐蚀裂纹，则钢丝应力腐蚀裂纹区域形成应力集中，局部应变发生突变，则可根据钢丝薄片截面上不同高度处布设的连续应变测点的监测数据判断应力腐蚀初始时间并通过相应计算程序计算应力腐蚀裂纹深度。