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斜拉桥的实时监控
日期:2015-9-22 14:36:28 作者:佚名 来源:本站原创
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斜拉桥是属大型或特大型的结构,多在公路的大型、特大型桥梁中选用。主要承重构件多,尺寸大,营运过程中构件相互影响,受力复杂。单独检测每一构件很难了解结构全貌及其动态变化。实时监控桥梁结构是一种动态跟踪了解桥梁工作状况的有效方法,对结构整体特性、破坏机理、发展变化规律的了解十分有益。监控的项目、内容、对象是决定能否提供结构正确评价结果的基础,实行全桥密集型监控,全方位布置测控点,这必然涉及昂贵的价格问题,同时也是不可能实现的,故只有在结构的控制部位采取希控方式,搜取具有代表性的原型资料供结构分析、评价使用。本章探讨的在斜拉桥上布控的依据是参考国内外大量的桥梁检测经验,并根据铜陵长江大桥的具体特点,针对该桥实时监控的要求,定出以下实施方案。

布控方案

布控的对象为斜拉桥的索、塔、梁。由结构设计思想及以往的检测分析中可见,斜拉桥结构多数具有严谨的对称性,虽然施工中无法完全满足这一特征,但对称的构件总存在着极为密切的相互关系,依靠这些关系在达到相同效果的前提下可以省却许多工作量及节约大量的资金。以常见的双塔双索面斜拉索为例,布控对象可选为结构的1/4。索塔由其构造特征所定塔顶位置是整个构件中最为突出的部位,实时监控的对象应是塔顶空间坐标的控制,由于该系统是双塔双索面构造,两根主塔顶端无横系梁联接,全桥形成四根相对独立的塔柱,变形、位移互不牵连,因此监控工作需对四个塔顶同时实施控制,初步拟定在四个塔顶设置供光学测量使用的永久性标志。主梁的控制点可拟定双控方案,主梁顶面标高监控,沿桥面某侧布置一些控制线型点,供光学测量使用;主梁振型监控,可在索力监控的拉索下布置供搜取振型需要的传感器。

例如铜陵长江大桥的208 根拉索均独立承重,同时布控需要208 套拾振系统且布线繁杂,加上远近不一使导线的阻值不同,给信号处理的工作中带来很多困难。由结构设计思想及以往的检测分析中可见,斜拉桥具有严谨的对称性,虽然施工中无法完全满足其对称特征,但对称的构件中存在着极为密切的相互关系,依靠这些关系在达到相同效果的前提下可以省却许多工作量及节约大量的资金。拟定铜陵桥拉索布控对象为结构的1/8(五号塔岸侧上游侧 26 根索),另外为能同步验证其代表性,计划在其对称部位布置 3个校检控制点(五号塔江侧上游侧1释、15#、26#索)形成29个索力实时监控点。索塔由其构造特征所定塔顶位置是整个构件中最为突出的部位,实时监控的对象应是塔顶空间坐标的控制,由于该系统为双塔双索面构造,两根主塔顶端无横系梁联接,全桥形成四根相对独立的塔柱,变形、位移互不牵连,因此监控工作需对四个塔顶同时实施控制。初步拟定在四个塔顶设置供光学测量使用的永久性标志。主梁的控制工作,由于本桥的主梁采用的是板式截面,梁高仅为2m,使其柔性特征明显,该梁的监控工作难度较大,经过反复研究,拟定出双控方案,主梁顶面标高监控,沿桥面上游侧每30m布置一控制线型点,供光学测量使用;主梁振型监控,在索力监控的拉索下布置供搜取振型需要的传感器(五号塔向岸侧、上游侧、板式结构上),具体布置为每索根处,两索根之间连续布置 51个,另加板梁端部1个共计52个传感器以供监控工作使用。

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