大型橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)與遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)
山東東營(yíng)黃河公路大橋 東營(yíng)黃河公路大橋位于山東省東營(yíng)市,南北跨越墾利縣和利津縣,距黃河入??诩s 70km ,是目前黃河下游最后一座橋梁。該項(xiàng)目是國(guó)家規(guī)劃的“五縱”、“四橫”干線公路網(wǎng)及山東省綜合運(yùn)輸網(wǎng)主框架的重要組成部分。東營(yíng)黃河公路大橋按高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),全長(zhǎng) 2743.1m ,為雙向 4 車道,橋?qū)?26m ,設(shè)計(jì)行車速度 100km/h ,設(shè)計(jì)荷載汽一超 20 ,掛一 120 ;主橋?yàn)?116+200+220+200+116m 預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)一連續(xù)組合梁,主墩為壁厚 1.8m 、中心距 8m 的雙薄壁墩,其他各墩均為矩形截面實(shí)體墩,全橋均為鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。目前該橋已通車運(yùn)行。 該橋在施工過(guò)程中經(jīng)歷多次體系轉(zhuǎn)換,施工過(guò)程復(fù)雜,且影響因素較多,這些不確定性因素可能引起結(jié)構(gòu)主要參數(shù)如梁重、結(jié)構(gòu)剛度等的變化,進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)內(nèi)力狀態(tài)與設(shè)計(jì)理想狀態(tài)偏離,且這些參數(shù)誤差具有累計(jì)性,必須在施工過(guò)程中不斷地進(jìn)行監(jiān)測(cè)、識(shí)別、控制。該橋的服役環(huán)境相當(dāng)惡劣,加之疲勞效應(yīng)、腐蝕效應(yīng)、材料老化和超載等不利因素的影響,結(jié)構(gòu)不可避免地要產(chǎn)生損傷累積、抗力衰減。在該橋運(yùn)營(yíng)期間,對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力及變形必須進(jìn)行適時(shí)健康監(jiān)測(cè)。另外新橋在通車前必須進(jìn)行荷載實(shí)驗(yàn),以驗(yàn)證本橋設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量、了解橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際承載能力。從監(jiān)測(cè)信息銜接的完整性角度,該橋是目前世界上唯一集施工監(jiān)測(cè)、成橋試驗(yàn)、健康監(jiān)測(cè)三位一體的大橋。 在該橋上下游兩幅橋中共布設(shè)有泰達(dá)爾公司生產(chǎn)的光纖光柵應(yīng)變傳感器1688 個(gè),溫度傳感器 180 個(gè)?! 樽龊脩?yīng)變測(cè)量的溫度補(bǔ)償工作,在所有內(nèi)力測(cè)面的頂板、底板及腹板中,均優(yōu)化布設(shè)了光纖光柵溫度傳感器;為盡量減小日照溫差引起的局部溫度荷載的干擾,內(nèi)力測(cè)量選擇在日出前進(jìn)行;為盡量避開(kāi)風(fēng)荷載的干擾,測(cè)量均選擇在 3 級(jí)風(fēng)以下天氣進(jìn)行。圖 7 為上游 5 測(cè)面在 8# 墩 20# 塊綁扎鋼筋時(shí),縱向應(yīng)變測(cè)量值及其按平截面假設(shè)梁理論計(jì)算而得到的正應(yīng)變沿梁高分布示意圖,該測(cè)面距 8# 墩中心 7.6m ,測(cè)面高度 10.548m ,形心距頂板上邊緣 4.961m ,距底板下邊緣 5.586m 。 可見(jiàn),懸臂施工梁端全截面受壓,且頂板壓應(yīng)力儲(chǔ)備較大;腹板上部頂板測(cè)點(diǎn)壓應(yīng)變值較頂板平均應(yīng)變值大,腹板下部底板測(cè)點(diǎn)壓應(yīng)變值較底板平均應(yīng)變值大,懸臂變截面箱梁在端部呈現(xiàn)明顯的正剪力滯效應(yīng);從頂板、底板及形心測(cè)量值整體來(lái)看,該測(cè)面縱向彎曲變形基本符合平截面假定,測(cè)量值與計(jì)算值基本吻合?! ∩綎|東營(yíng)黃河大橋健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件包括結(jié)構(gòu)振動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)軟件、結(jié)構(gòu)局部響應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)軟件和結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)三個(gè)部分,其界面效果圖如下所示。 哈爾濱泰達(dá)爾科技有限公司 地址:哈爾濱市高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)創(chuàng)業(yè)大廈4單元1號(hào) 電話/傳真:0451-84346569 電子郵件:wangxinit@gmail.com 深圳泰達(dá)爾智能工程有限公司 地址:深圳市高新技術(shù)園區(qū)北區(qū)科苑立交西515號(hào) 電話/傳真:0755-86026565 電子郵件: ouyaop@163.com 公司網(wǎng)址: www.tider.com.cn
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