[發明專利]預應力混凝土橋梁絕對應力監測方法

有效

• 申請號: 201210417863.X
• 申請日: 2012-10-26
• 公開（公告）號: CN102937492A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 郭毅霖;王曉晶;宿健;李振寶;李強
• 申請（專利權）人: 北京工業大學;交通運輸部公路科學研究所;北京恒天永勝機電設備有限公司
• 主分類號: G01L1/00
• 分類號: G01L1/00
• 代理公司: 北京商專永信知識產權代理事務所(普通合伙) 11400
• 代理人: 葛強;方挺

技術領域

本發明涉及混凝土橋梁監測領域，特別涉及預應力混凝土橋梁絕對應力監測測方法。

背景技術

隨著基礎設施建設的不斷深入，在公（鐵）路橋梁建設過程中，預應力混凝土已成為了應用最廣泛的結構形式，在預應力混凝土橋梁服役過程中，由于長期承受車輛、自重等荷載影響，往往會對橋體本身帶來影響，為了及時發現橋梁在使用中所存在的安全隱患，通常會采用應變監測的方法來評估結構的應力狀況及應力變化趨勢。由于絕對應力可表明結構目前所處的應力水平、應力的安全儲備等指標，是判斷橋梁安全狀態的重要指標之一（絕對應力：也稱為工作應力或持久應力，是指各種荷載、變形及約束作用在結構上產生的實際應力總和，其中，荷載包括結構自重、車輛及風荷載、雪載荷等；變形及約束作用是指溫度、位移、變形、基礎不均勻沉降等因素），因此在應變監測中對絕對應力的監測非常重要。但在現有技術中對絕對應力的監測通常是通過應力釋放法（通過在混凝土構件上局部破損，測試破損前后的應力變化，再乘以彈性模量得到結構的工作應力，根據破損方法的不同主要有環孔法及鉆孔法），而在此過程中，由于實際結構的混凝土彈性模量難以估計，影響應力值的計算；切割時混凝土溫度升高，應變測量值會受到溫度的影響，使混凝土絕對應力的監測精度并不理想。基于上述原因，現有技術中對于已經運營的混凝土橋梁，絕對應力的測定還沒有得到有效的解決方案。

因此，現有技術中的問題在于：由于現有技術中是將應變計黏貼到橋梁表面，將應變測量值乘以彈性模量求得結構在黏貼應變計后所發生的應力變化①傳統方法只能監測到應變計安裝后結構發生的應力，即相對應力，但無法監測到結構在安裝應變計前已經產生的應力。②彈性模量是從規范查到的理論值，但混凝土結構離散性較大，且會隨時間發生變化，因此得到的應力值精度較低。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明解決了，橋梁混凝土絕對應力監測中存在較大誤差的問題，本發明提供了預應力混凝土橋梁絕對應力監測方法，包括以下步驟：

獲取待監測混凝土橋梁的初始絕對應力；

根據所述初始絕對應力及所述初始絕對應力獲取中的應變變化值獲取彈性模量；

定時采集所述監測混凝土橋梁表面應變，獲取多個應變值；

根據所述多個應變值及所述彈性模量獲取多個采集應力值；

根據多個采集應力值及所述初始絕對應力獲取應力監測值。

與現有技術相比，本發明的上述實施方式具有以下優點：獲取的應力監測值為絕對應力，不存在假設值（彈性模量）及測試手段中溫度的影響。為計算應力監測值用到的彈性模量，為多次平均值,較現有技術中對混凝土橋梁彈性模量的假設值更加準確。因此該方法不僅提高了絕對應力的測量精度，而且可通過定期監測表面的應變變化來實現對絕對應力的監測，監測過程操作簡單，監測數據更具可信性。

附圖說明

圖1為本發明預應力混凝土橋梁絕對應力監測方法的流程圖。

圖2為本發明預應力混凝土橋梁初始絕對應力檢測方法流程圖。

圖3為本發明預應力混凝土橋梁初始絕對應力檢測系統示意圖。

圖4為本發明預應力混凝土橋梁初始絕對應力監測系統示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對發明作進一步詳細的說明。

如圖1所示，為本發明預應力混凝土橋梁絕對應力監測方法的流程示意圖；包括以下步驟：

步驟S101：獲取初始絕對應力。

在此步驟中；獲取待監測混凝土橋梁的初始絕對應力，如圖2所示，可具體通過以下步驟實現：

步驟S1011：獲取應變初始值。

獲取混凝土橋梁的應變初始值。如圖3所示，對需要貼附應變計的混凝土橋梁表面31進行打磨處理，然后用無水酒精清除混凝土表面的灰塵。在清除灰塵的混凝土表面31涂上環氧樹脂，然后粘貼應變片32。在粘貼的過程中確保應變片32與混凝土緊密接觸。應避免在混凝土表面有裂縫、孔隙的地方粘貼應變片32。同時應當指出的是，為使監測更為有效，可將上述應變片32設置于橋梁中通常會產生應變較大或已經出現應變變化的位置。應變片32粘貼好后通過應變值采集儀36采集并記錄應變計測量值獲取混凝土橋梁的應變初始值。

步驟S1012：記錄應變變化值。