[發明專利]基于實時監測數據的鋼管混凝土脫粘空綜合判別方法

在審

• 申請號: 202110443002.8
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113124770A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 龔輝;張乙彬;周瑜;郭娜娜;冉艷霞;吳仕鵬;王偉興;姚靜;楊通海;吳思承;田銀亮;劉仕茂
• 申請（專利權）人: 貴州橋梁建設集團有限責任公司;貴州橋梁建設研究院有限公司
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G01K11/3206
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 石誠

本發明公開了基于實時監測數據的鋼管混凝土脫粘空綜合判別方法，經理論計算及以往實際工程經驗確定容易發生鋼管混凝土脫粘、空的關鍵區段作為監測區段，單個監測區段實時監測內容有管內混凝土三向應變監測、管內混凝土溫度監測、鋼管壁二向應變監測三部分內容，實時進行管內混凝土及鋼管壁的實時應變監測及對比，從徑向、環向、軸向三個方向的應變對比綜合判別出鋼管內核心混凝土與鋼管壁之間是否脫粘，甚至脫空。通過該綜合判別方法可以對鋼管內的混凝土脫粘(空)情況進行準確判斷，了解鋼管內的混凝土澆筑情況。

技術領域

本發明涉及一種基于實時監測數據的鋼管混凝土脫粘空綜合判別方法，特別是一種基于光纖光柵實時監測數據的鋼管混凝土脫粘(空)綜合判別方法。

背景技術

鋼管混凝土拱橋具有自重輕、強度大、抗變形能力強等諸多優點。近十年來在交通領域，特別是西南峽谷山區，鋼管混凝土拱橋的數量急劇攀升，我國已建和在建的100m以上大跨度鋼管混凝土拱橋，截止2017年9月達到252座，以平均每年9座增長。

然而與工程建設劇增不相匹配的是，對鋼管混凝土這種二元材料的承載特性還未研究清楚，二者之間承載機理均是建立在協同變形的前提基礎上，但是在實際工程中發現鋼管混凝土由于管內混凝土硬化均不同程度會發生脫粘(空)現象，且發生的時間點有可能發生在建設期也有可能發生在后期營運期。交竣工時常采用超聲波法、敲擊法等方法進行現場檢測，只能評定檢測時刻的狀態，無法考慮二者粘合界面隨時間的變化情況。亟待以監測的方式對鋼管混凝土及管壁進行協同監測對比并實時進行判別分析。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種基于實時監測數據的鋼管混凝土脫粘空綜合判別方法。通過該綜合判別方法可以對鋼管內的混凝土脫粘(空)情況進行準確判斷，了解鋼管內的混凝土澆筑情況

本發明的技術方案：基于實時監測數據的鋼管混凝土脫粘空綜合判別方法，經理論計算及以往實際工程經驗確定容易發生鋼管混凝土脫粘、空的關鍵區段作為監測區段，單個監測區段實時監測內容有管內混凝土三向應變監測、管內混凝土溫度監測、鋼管壁二向應變監測三部分內容，實時進行管內混凝土及鋼管壁的實時應變監測及對比，從徑向、環向、軸向三個方向的應變對比綜合判別出鋼管內核心混凝土與鋼管壁之間是否脫粘，甚至脫空；

具體步驟如下：

A.管內混凝土灌注前在鋼管內部待監測位置內置監測鋼筋籠，監測鋼筋籠上設置徑向、環向、軸向應變監測傳感器；

B、在鋼管內壁上對應監測鋼筋籠最外圈管內混凝土三向應變監測傳感器的位置外貼軸向應變和環向應變監測傳感器；將封裝好的光纖光柵貼片式應變計作為鋼管壁二向應變監測的感測傳感器固定在鋼管外壁上；

C、在內置監測鋼筋籠上設置中心處及管壁處溫度傳感器；

D、將所有傳感器統一集成至光纖光柵調制解調儀處進行數據集成及遠程傳輸，在進行監測數據讀取時采取系統自動協同讀取、保存、遠程傳輸及預警；

E、根據實時監測的數據，進行管內混凝土的徑向應變場、環向應變場、軸向應變場、溫度場的場分布分析，以及與管壁軸向應變場、環向應變場的對比分析，進行脫粘、空綜合識別。

前述的基于實時監測數據的鋼管混凝土脫粘空綜合判別方法中，所述管內混凝土三向應變監測中：

單個監測區段管內混凝土軸向應變監測點設置為3個監測截面，每個監測截面在截面中心布置1個測點、R/2環分別在頂、底、上游方向、下游方向各布置1個測點、靠近管壁環分別在頂、底、上游方向、下游方向各布置1個測點，單監測區段管內混凝土軸向應變監測點共27個測點；

單個監測區段管內混凝土徑向應變監測點設置為1個監測截面，在截面中心布置2個測點、R/2環分別在頂、底、上游方向、下游方向各布置1個測點、靠近管壁環分別在頂、底、上游方向、下游方向各布置1個測點，單監測區段管內混凝土徑向應變監測點共10個測點；