基于光纖技術(shù)的曲線梁橋健康監(jiān)測研究.pdf

1、隨著高速公路和城市高架橋的建設(shè)，曲線梁橋被廣泛應(yīng)用于互通式立交橋中。由于曲線梁橋結(jié)構(gòu)比較簡單，跨徑不大，其健康狀況常常被人們所忽視，但由于曲線梁橋的自身結(jié)構(gòu)特點，在運營過程中，往往會因車輛離心力的作用而產(chǎn)生橫向變形和爬移，甚至發(fā)生橫向爬移過大而導(dǎo)致的橋墩底部開裂或支座脫空病害。為了保障曲線梁橋的結(jié)構(gòu)安全和車輛運行安全，有必要對曲線梁橋的健康狀況進行監(jiān)測，盡早發(fā)現(xiàn)其在運營過程中存在的問題，并及時采取處理和加固措施。本文以鄭州市花園口立交F

2、匝道工程為依托，采用光纖光柵技術(shù)建立了曲線梁橋的健康監(jiān)測系統(tǒng)，并通過一年多的實測數(shù)據(jù)分析判定曲線梁橋的健康狀況。主要研究內(nèi)容和成果如下:
　　1.利用有限元方法建立了花園路立交F匝道橋的有限元模型，計算取得了橋梁在自重、預(yù)應(yīng)力荷載、二期恒載、溫度、汽車荷載不同組合下的主梁應(yīng)力和橋墩處橋墩與主梁之間的相對位移，為傳感器布設(shè)和健康狀況評定提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和依據(jù)。
　　2.在應(yīng)力控制截面和變形控制截面布置安裝了光纖光柵傳感器。建立了集

3、光纖位移、應(yīng)力、加速度傳感器和數(shù)據(jù)解調(diào)、遠程采集、控制、分析為一體的曲線梁橋健康監(jiān)測系統(tǒng)。
　　3.基于MATLAB中的GUI功能，編寫了鄭州花園路立交F匝道橋健康監(jiān)測分析軟件，軟件具有對大量監(jiān)測數(shù)據(jù)的直接提取、分析、繪圖和顯示功能。
　　4.對系統(tǒng)運行一年來的位移、應(yīng)變、加速度和溫度實測數(shù)據(jù)進行了分析研究，并通過圖像直觀顯示橋梁受力狀態(tài)。數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示，當(dāng)前曲線梁橋的最大應(yīng)力小于材料的設(shè)計強度，最大位移，特別是橫向爬移小