桥梁建设2020年第*卷第*期（总第*期） Bridge Construction,Vol.*+No.+,2020(Totaiiy No.**) Fig.10 Magnetic signal change curve during flange loading of 1500mm steel beam. (a、elastic stage,(b)、Plastic stage. 12.2漏磁场梯度曲线分布 磁信号梯度值K可以反应磁信号变化的快慢程度。根据磁偶极子模型，自由漏磁场反映的是磁 荷密度的积分场，为了更好的建立应力σ与磁信号之间的量化关系，采用基于离散数据的中心差分 算法对磁信号法向分量进行一阶微分，得到漏磁场梯度公式如式(1)所示。 e(y/ (1) 141-l l,-1- 式中：K为第1个检测点的法向分量梯度值：H,)和，分别为第1个检测测分量值和位置 坐标。 作出钢梁整体加载阶段漏磁场梯度曲线如图11和图12所示。磁信爱梯度曲线整体呈现中心对 称图形，且随着应力的增大曲线关于对称点逆时针旋转，即曲线整体斜率不断增大。试件中间三分 之一区域的梯度曲线在0点附近波动，加载点附近出现峰值现象。组右侧加载点处的峰值波动大于 左侧加载点处，这与试件应力最大位置以及破坏后屈曲最太的位置靠近加载点右侧相对应。随着荷 载的增大峰值点不断向中间区域移动，试件破坏之后峰值点完全处于中间三分之一区域中。 弹性阶段时磁信号梯度随加载等级线性变化，进入塑性阶段后，磁信号梯度数值增大显著，加 载点处峰值对应的横坐标范围也明显扩大大，这与试件应力发展正好一致，在弹性阶段应力线性增 大，塑性阶段呈非线性变化，构件屈服后应力集中区域阴显扩大，最终出现损伤。由此可见，磁信 号梯度曲线可以反映出钢梁整体应力变化情祝，可以定性的说明构件损伤的位置及区域，以及损伤 发展程度。 0.6 0.6 -1000kN ◆一1050kN +-1100kN 0 w. 900k 0.2 02 0.0 -0.2 0 0.4 0 800100012001400160018002000 0.8200200400608010001200140016001800200 1/mm 1/mm (a)、弹性阶段 (b)、塑性阶段 图111800mm钢梁上翼缘磁信号梯度变化曲线 Fig.11 Magnetic signal gradient curve of the upper flange of 1800mm steel beam. (a)、elastic stage,(b)、Plastic stage.桥梁建设 2020 年第**卷第*期 （总第***期） Bridge Construction, Vol. ** ， No.* ， 2020 (Totaiiy No.** ) Fig. 10 Magnetic signal change curve during flange loading of 1500mm steel beam. (a)、elastic stage;(b)、Plastic stage. 1.2.2 漏磁场梯度曲线分布 磁信号梯度值 K 可以反应磁信号变化的快慢程度。根据磁偶极子模型，自由漏磁场反映的是磁 荷密度的积分场，为了更好的建立应力 σ 与磁信号之间的量化关系，采用基于离散数据的中心差分 算法对磁信号法向分量进行一阶微分，得到漏磁场梯度公式[21]如式（1）所示。 1 1 1 1 1 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 p i p i p i p i i i i i i H y H y H y H y K l l l l           （1） 式中： Ki 为第 i 个检测点的法向分量梯度值； ( ) H y p i 和 i l 分别为第 i 个检测点的法向分量值和位置 坐标。 作出钢梁整体加载阶段漏磁场梯度曲线如图 11 和图 12 所示。磁信号梯度曲线整体呈现中心对 称图形，且随着应力的增大曲线关于对称点逆时针旋转，即曲线整体斜率不断增大。试件中间三分 之一区域的梯度曲线在 0 点附近波动，加载点附近出现峰值现象。且右侧加载点处的峰值波动大于 左侧加载点处，这与试件应力最大位置以及破坏后屈曲最大的位置靠近加载点右侧相对应。随着荷 载的增大峰值点不断向中间区域移动，试件破坏之后峰值点完全处于中间三分之一区域中。 弹性阶段时磁信号梯度随加载等级线性变化，进入塑性阶段后，磁信号梯度数值增大显著，加 载点处峰值对应的横坐标范围也明显扩大大，这与试件应力发展正好一致，在弹性阶段应力线性增 大，塑性阶段呈非线性变化，构件屈服后应力集中区域明显扩大，最终出现损伤。由此可见，磁信 号梯度曲线可以反映出钢梁整体应力变化情况，可以定性的说明构件损伤的位置及区域，以及损伤 发展程度。 -200 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 K / (A/mm m -1 ) 200 kN 400 kN 600 kN 800 kN 900 kN l / mm -200 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 K / (A/mmm -1 ) l / mm 1000 kN 1050 kN 1100 kN (a)、弹性阶段 (b)、塑性阶段 图 11 1800mm 钢梁上翼缘磁信号梯度变化曲线 Fig. 11 Magnetic signal gradient curve of the upper flange of 1800mm steel beam. (a)、elastic stage;(b)、Plastic stage. 录用稿件，非最终出版稿