畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
纜索檢測機(jī)器人檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1、課題的目的及意義
1.1目的與意義：
纜索是斜拉橋的主要承重部分,其造價(jià)約占全橋造價(jià)的25 %～30 %。纜索是由若干根單絲采用不同的形式集合而成的，各單絲的強(qiáng)度收材料均質(zhì)性和下料長度影響，其初應(yīng)力很難完全相同，纜索的拉力也不可能均勻分配給各根單絲。這樣，纜索受拉時(shí)，索中鋼絲受力最大，強(qiáng)度最小的那一根將首先斷裂。過去建成在用的諸多斜拉橋等采用纜索的大型建筑結(jié)構(gòu)，一旦索中鋼絲開始逐根斷裂，纜索的強(qiáng)度也很快達(dá)到極限，如果某一根纜索突然斷裂，則很可能導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)遭到毀滅性的破壞。另外，聚乙烯護(hù)套發(fā)生局部開裂，則長期暴露在大氣中的纜索經(jīng)風(fēng)吹日曬雨淋及振動將不可避免出現(xiàn)缺陷，嚴(yán)重影響整體結(jié)構(gòu)的安全。因此，對纜索進(jìn)行定期檢測對保證橋梁的安全承載和使用壽命都是非常重要的。
與通常的鋼絲繩檢測相比,斜拉索檢測具有如下特點(diǎn):
a. 斜拉索直徑大。一般都大于60mm;
b. 斜拉索外部包有防腐護(hù)套?！∪绾卧诓粨p傷護(hù)套的情況下, 定量檢測與評價(jià)斜拉索承力鋼絲的狀況, 是斜拉索檢測不同于其它鋼絲繩檢測的難點(diǎn);
c. 斜拉索都是靜止?fàn)顟B(tài)。根據(jù)鋼絲繩電磁檢測原理, 檢測傳感器與繩索必須有相對運(yùn)動, 才能檢測出繩索狀態(tài), 這就要求爬行機(jī)構(gòu)帶動傳感器沿斜拉索進(jìn)行運(yùn)動, 以實(shí)現(xiàn)檢測;
d. 檢測工作任務(wù)量大。一座斜拉橋至少有上百根斜拉索, 而且要進(jìn)行100% 檢測, 這就要求設(shè)計(jì)的檢測系統(tǒng)具有安裝、拆卸快捷方便的特點(diǎn), 從而提高檢測效率。
本課題研究的主要目的是完成纜索檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)的問題，目前，越來越多的斜纜索橋都將纜索檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)的問題列為橋體設(shè)計(jì)的頭等重要問題，這就為我們的研究提供了應(yīng)用的空間。
1.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀：
至今對纜索的檢查和維護(hù)方式還較落后,在風(fēng)吹雨淋日曬的橋面高空,一般仍需施工人員親手作業(yè)。德國約于1970 年開始將能夠同時(shí)檢查局部缺陷和測量金屬橫截面面積縮小的電磁設(shè)備用于檢查橋梁的纜索,利用卷揚(yáng)機(jī)使設(shè)備沿纜索移動,記錄測試數(shù)據(jù)或儲存以作分析;我國近年也考慮了斜拉索的斷絲、銹斑檢測,利用卷揚(yáng)機(jī)拖動小車搭載鋼絲檢測傳感器,但僅能檢測較短的纜索。目前也在嘗試用激光超聲檢測技術(shù)對纜索進(jìn)行檢測。
總結(jié)以往的研究成果，得出纜索缺陷定量檢測裝置如圖1 所示[1]。