预应力混凝土连续刚构桥施工过程应力监测研究

混凝土实测应变除弹性应变外,还包含混凝土的自由变形、徐变和温度应变等非应力应变,该文介绍了预应力混凝土连续刚构桥中应力间接测量的方法和步骤。在混凝土实测应变与应力的转换中,采用无应力计去除非应力应变,利用预埋在主梁中性轴的应变计进行混凝土徐变系数识别,并采用叠加法对徐变应变进行分离。混凝土内部应力测量的关键在于应力应变转换,而应力应变转换关键在于徐变系数的识别。在观音沙特大桥施工监控期间,先采用中性轴应力来识别徐变系数,再进行徐变应变分离的方法,应力实测值与弹性理论计算值比较接近。     

悬臂施工过程应力监控影响因素分析与修正

在悬臂施工阶段,一般结构应力监控分析多考虑混凝土的收缩徐变效应,而不考虑温度效应,虽然不能避开温度的位移效应影响,但还是可以通过选择测量时间,减小温度的应力效应影响.然而,在施工现场对振弦式传感器的长期实测过程中,通过比较实测数据与理论数据反映出部分监控测点处实测微应变值经常发生显示读数不稳定、有跳变甚至长期变化无明显规律的情况.通过结合工程实例,依据MIDAS/Civil有限元程序模拟计算与结构状态现场实测对比结果,对应力监控数据采集过程中出现的实际问题进行定性地分析修正,为悬臂施工预应力混凝土桥梁结构应力监测控制过程提供参考.     

混凝土桥梁振弦传感器应力测试温度影响性分析

为消除温度对混凝土桥梁应力测试的影响,对埋入混凝土试件、静定桥梁结构中及自由状态下的传感器进行了温度、应变长期测试,研究两者之间的关系,给出埋入式振弦式传感器测试应变的温度影响性系数。研究结果表明,随全年温度变化,自由状态下的传感器测试应变变化较小,基本在(-8~0)×10-6之间,影响系数基本为-0.3×10-6/℃;埋入试件及静定桥梁结构中传感器测试应变变化较大,随温度升高,应力传感器实测压应变显著增大,最大可达-166×10-6,全年平均温度影响系数为-4.3×10-6/℃,对结构应力测试结果影响较大,应予以修正。     

预应力混凝土连续箱梁桥施工监控中应力监测误差分析及对策

应力监测是桥梁施工监控的重要内容,是桥梁结构施工安全的重要保障。本文通过某预应力混凝土变截面连续箱梁桥应力实测数据,分析了应力监测误差的产生原因。并对结构参数、混凝土应变滞后、温度、混凝土收缩徐变、结构仿真分析模型等主要影响因素进行了深入分析,提出了减小应力监测误差的对策,使实测应力更加接近结构实际应力,保证了桥梁施工质量。     

基于实测应变的江阴长江大桥钢桥面板疲劳寿命评估

基于实测应变,对江阴长江大桥正交异性钢桥面板构造细部疲劳寿命评估进行了研究。利用实桥布设的应变传感器获取应变时程数据,处理为应力时程数据后,结合雨流计数法技术,得到"日应力谱"和"标准日应力谱"。并利用标准日应力谱数据和相关疲劳规范,研究了江阴长江大桥钢箱梁的疲劳寿命等问题。实桥实测数据分析表明,日应力谱和标准日应力谱分布具有相似规律,应变传感器记录的数据量很大,计算机常常由于硬件限制无法对长时间段的数据进行处理。     

吴忠黄河大桥施工阶段应力监测试验研究

通过对石中高速公路吴忠黄河大桥进行施工阶段的应力监测,对预应力混凝土梁施工监测中应力测试手段的确定、布点方案的设计、传感器的选择及埋设工艺、结构的理论计算分析和测试数据的处理分析等内容进行了详细研究,提出了一套光纤应变传感器与混凝土的复合工艺,总结了一套测试数据的分析及处理方法,并利用ANSYS有限元分析软件建立了适用于结构分析的有限元模型,对吴忠黄河大桥悬臂施工阶段进行了详细的仿真分析计算,最后对理论计算结果及实测结果进行了详细的对比分析,所取得的研究成果为以后同类桥梁的施工监测提供了一定的参考。     

水泥混凝土路面等效疲劳温度应力系数

分析了日疲劳温度应力系数的影响因素,结果表明温度荷载和轴载的昼夜分布对其影响最大。提出利用多年累积的每日气象资料直接推导等效疲劳温度应力系数的方法,该方法不用计算月、年疲劳温度应力系数,其计算结果提高了疲劳温度应力计算的准确性。基于中国93个基本气象站50 a实测的日气象资料,计算得到等效疲劳温度应力系数,并给出了回归公式及各地的回归系数。     

预应力高性能混凝土桥的预应力损失比较

在5片预制预应力高性能混凝土梁中埋设振弦式应变传感器,从制作起测其应力已有3年.通过测试梁预应力钢束处混凝土应变变化来反映预应力的变化.实测总预应力损失约为总张拉应力的28%,较高压应力使高性能混凝土梁的预应力损失比普通混凝土梁大.按美国国家公路与运输协会标准制定的标准荷载抗力系数(AASHTO LRFD)和美国公路合作研究组织(NcHRP)18-07课题中推荐的相关标准分别计算出预应力损失,并与实测值进行对比.对第2跨梁的平均预应力损失进行评估,采用AASHTO LRFD法估高了20%,而采用NCHRP法估低16%,NCHRP法更具包容性和地域适应性.按实测数据计算弹性压缩预应力损失并考虑第2跨连续梁不均匀收缩所得平均实测预应力损失值与按照NCHRP法计算值之间误差在10%以内.     

基于Peck公式修正浙中地区铁路隧道浅埋段地表沉降预测分析

基于新建金甬铁路全线正线先开段千石岩隧道及陈家岭隧道的大量实测数据,通过采用线性回归分析法对实测数据进行拟合分析,修正了沉降槽宽度系数和最大沉降量系数.研究表明:沉降槽宽度系数取值0.6～0.9,最大沉降量系数取值0.15～0.45时,修正后的Peck公式较原Peck经验公式更吻合实测数据.     

淮河特大桥主桥墩柱的温度应力分析

以淮河特大桥为工程背景,运用有限元分析软件建立该桥墩柱计算模型,对墩柱浇注温度场及温度应力场进行仿真分析,对比实测温度与理论温度,研究温度场及温度应力场随时间变化的发展和分布规律.分析结果表明,实测温度和理论温度吻合较好,二者得出的温差均小于25℃,满足温控要求;理论计算的墩柱最大拉应力小于容许拉应力.实际墩柱结构未出现裂缝,采用冷却水管等温控措施是有效的.     

沉降修正系数ms确定的一种新方法

路堤沉降通常采用Boussinesq应力根据分层总和法计算,再通过ms系数加以修正.而在连徐铁路沉降观测工作中,发现该法计算的沉降与实测沉降相差2～6倍,通过分析,认为是硬壳层与软土的交互地基的表层液化土层作用,引起了应力扩散所致.经引入双层体系理论,进行应力分析得到应力分布与土层各种参数之间的关系,构建ms与它们之间的关系式,再通过现场的沉降观测数据对该关系式进行拟合,取得了良好的效果.     

预应力混凝土箱梁温度梯度荷载下的应力研究

基于实桥测试研究混凝土箱梁温度场分布规律并计算实测温度梯度,考虑最不利太阳辐射和大气温度等气象因素作用,采用有限元法建立混凝土箱梁温度场模型及理论竖向正温度梯度,计算不同竖向正温度梯度下的温度效应,并同现行规范进行比较。研究表明,规范温度梯度得到的上缘应力为实测和理论温度梯度的1.2倍左右。规范对于箱梁下缘应力和挠曲变形的考虑相对保守,在缺乏实测数据时,可采用理论正温度梯度进行温度应力计算。     

基于健康监测的自锚式悬索桥钢箱梁细节疲劳可靠度研究

为了研究大跨度自锚式悬索桥的钢箱梁构造细节在随机荷载作用下的疲劳可靠度,以国内最大跨度的独塔自锚式悬索桥平胜大桥为工程背景,在健康监测应力数据的基础上,采用疲劳可靠度理论对其钢箱梁桥面板构造细节疲劳性能进行了研究。首先基于Palmegren-Miner线性累积损伤准则建立了疲劳可靠度的极限状态方程,其次基于平胜大桥健康监测的典型应力和温度数据建立了疲劳应力谱,最后分析了不同交通量增长系数下平胜大桥钢箱梁细节疲劳可靠度。研究结果表明:平胜大桥钢箱梁的应力数据具有低应力和高循环的特点,可基于Erucode规范和等效损伤得出等效应力幅值;平胜大桥钢箱梁细节疲劳可靠指标为5.274;当交通量增长系数分别为0、0.1和0.2时,平胜大桥钢箱梁细节疲劳可靠指标在100 a后分别下降为2.305、1.681和1.395;交通量增长系数在前期对疲劳可靠指标的影响较小,而后期对疲劳可靠指标的影响较大。     

江阴长江大桥钢箱梁疲劳应力监测及寿命分析

针对江阴长江大桥钢箱梁,进行了疲劳应力的监测分析和疲劳寿命的预测研究。利用实桥布设的应变传感器获取应变时程数据,处理成应力时程数据并结合雨流计数法技术,得到“日应力谱”和“标准日应力谱”。根据相关疲劳规范,研究了钢箱梁的疲劳寿命等问题。结果表明,由于车辆荷载谱或有限元模型均存在大量的假定简化,利用记录的应变（应力）时程数据进行疲劳寿命评估,为准确可靠的研究方法;应变传感器记录分析得到的日应力谱具有相似规律,“标准日应力谱”方法可以有效地处理应变传感器记录的大量实测数据。     

空心薄壁高墩的温度效应模拟分析

通过置入式混凝土温度传感器实测空心薄壁高墩内外的温度,对现场得到的温度数据进行统计分析,获取最不利的温度分布。采用ANSYS软件用最不利温度对薄壁墩温度效应进行有限元模拟分析,了解温度场的分布,以及阳光辐射产生的温度应力和变形,从而为空心薄壁高墩的施工和线形控制提供参考。     

基于分布式光纤传感器的预应力管道压浆质量检测

现有预应力管道压浆质量检测方法多为点式测量，检测效率低，对检测环境要求高，并且易造成压浆缺陷漏检。为了弥补这一问题，提出一种基于分布式光纤传感器的预应力管道压浆质量检测方法。通过对预应力管道内压浆缺陷进行热力学分析，探讨与压浆密实度相关的热力学指标及其求解方法，并通过物理模拟开展试验研究，将设计的加热型分布式光纤传感器布设于预应力管道内部，采集加热后分布式光纤传感器的温度数据，识别温度分布曲线中的温度峰，计算各温度峰位置所对应的缺陷截面等效导热系数，分析该系数与压浆密实度的相关关系。研究结果表明：通过识别分布式光纤传感器温度分布曲线中的温度峰，可以将预应力管道中所有压浆缺陷准确识别出；缺陷截面的等效导热系数可以作为压浆密实度的评价指标，根据实测结果所得各位置的等效导热系数，可以近似求解出所对应的压浆密实度。     

沥青混合料低温冻断试验设备的研发及试验验证

通过模拟沥青路面温度裂缝产生原理,自行研发了沥青混合料低温冻断试验设备,并进行了试验验证.通过应用位移实时补偿系统和耐低温高精度传感器,开发试件对心装置,采用不同的试件安放方式,这些措施使得该设备具有试验精度高、试验结果准确等特点.该设备可以完成沥青混合料温度应力试验、应力松弛试验、直接拉伸试验和收缩系数试验.利用该设...     

东平水道大桥的施工监控

武广客运专线东平水道大桥主桥采用连续钢桁拱结构,大桥成形过程复杂,为了确保该桥施工安全,结合有限元法和现代监测手段,对其进行施工全过程的监测与控制。采用MIDASCivil 2006软件建立该桥理论计算模型,对各施工阶段进行计算分析,根据现场实测数据,对主要参数进行识别修正,准确地分析结构的实际状态。由应力、索力、温度及线形监测结果可知,主桥合龙后线形流畅,预拱度设置合理,达到了预期的效果,控制成果满足设计及相关规范的要求。     

温度对拱桥短吊杆应力的影响

既有拱桥健康检测结果表明,短吊杆是拱桥易损构件之一。该文主要研究温差荷载对拱桥短吊杆截面应力的影响。假定短吊杆两端与拱肋及桥面均为固结,首先通过吊杆表面温度实测数据得出吊杆沿周向温度分布规律,再根据径向温度梯度得出吊杆横截面温度分布模型。然后,根据温度分布模型探讨短吊杆局部温差应力的大小及分布规律。同时,结合整体温差荷载作用下吊杆截面应力的理论推导和参数分析,探讨了吊杆截面不均匀应力分布情况及应力增大系数的范围。     

特大拱桥钢管混凝土拱肋日照温度效应研究

平南三桥为主拱拱肋采用钢管混凝土结构的中承式拱桥,主跨575 m为目前世界第一拱.以该特大拱桥为案例,研究钢管混凝土拱肋的日照温度效应,依据温度实测数据,通过数值模拟计算,对拱肋截面的温度场及温度应力进行分析,探讨温度场变化对拱桥结构受力特征的影响规律.结果表明:晴朗天气时拱肋更容易出现最不利温度场分布;基于拱肋截面实...