[發明專利]一種預制橋墩溫度應力系統

在審

• 申請號: 202111388180.1
• 申請日: 2021-11-22
• 公開（公告）號: CN114061668A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 李文進;祖東靖;黨建偉;朱洪旺;李錚;牛坐山;徐靜;朱傲雨;崔銘;崔亞濤;耿夢達;弓超;郭寶良;何立茹;王明軒
• 申請（專利權）人: 匯通建設集團股份有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;E01D19/02
• 代理公司: 北京盛詢知識產權代理有限公司 11901
• 代理人: 莫兆忠

本發明公開了一種預制橋墩溫度應力系統，包括：采集模塊，用于采集預制橋墩混凝土的初始監測信息；處理模塊，與采集模塊連接，用于對初始監測信息進行處理，獲得目標監測信息；評估模塊，與處理模塊連接，用于根據目標監測信息，對預制橋墩的混凝土預測開裂情況進行預測評估，獲得評估結果；存儲模塊，分別與采集模塊、處理模塊、評估模塊連接，用于存儲初始監測信息、目標監測信息和評估結果，獲得存儲信息；顯示模塊，與評估模塊、存儲模塊連接，用于顯示評估結果和存儲信息。本發明通過對混凝土結構內部的溫度及應力進行監測，獲得溫度及應力隨混凝土齡期的變化規律，防止或減少了裂縫的產生，提高了混凝土結構施工質量。

技術領域

本發明屬于混凝土裂縫監測領域，特別是涉及一種預制橋墩溫度應力系統。

背景技術

混凝土在澆筑完成后，隨著齡期的增長，在內部因素(溫度收縮、水化收縮、彈性模量增長、抗拉強度增長、混凝土徐變)、外部環境條件(氣溫變化、風速、濕度)、基礎約束條件及施工工藝等的共同影響下，混凝土可能會產生裂縫。

造成混凝土早期開裂的因素較多，概括起來主要是由于：第一，在水泥水化的過程中，放出大量的熱，混凝土內部的溫度不斷升高，處于升溫階段，從澆筑完畢溫度上升至最高溫度，而后由于熱交換的存在，混凝土內部熱量與外界環境不斷發生熱交換，隨著時間的推移，溫度就會達到一個相對穩定的狀態，在這一系列的溫度變化過程中，混凝土內部和表面、表面與外界環境之間會形成一個明顯的溫度梯度，這樣就有可能引發溫度收縮裂縫的產生；第二，外界環境相對濕度較低，在混凝土澆筑完畢后即開始與外界環境之間進行濕度交換，隨著氣溫、風速、日照等各種因素的多重作用下，混凝土部的相對濕度不斷降低，由此產生濕度梯度，尤其在混凝土的表面，濕度梯度極大，由此就會引發干燥收縮裂縫的發生；第三，混凝土的內部由于水泥水化作用的發生，必然會消耗混凝土內部的水分，當外界水源不能及時供給到混凝土的內部或者當水泥水化過程中的耗水速率大于外界水分通過毛細管道向混凝土內部的補給速率時，混凝土也會發生由此引發的自生體積收縮。

混凝土的開裂是一個相當復雜的現象，它的出現是自由收縮、材料(抗裂)性能、徐變松弛、收縮率、約束程度等多種因素交織作用的結果，而這些性能又都是隨混凝土齡期的發展而變化的。因此，對混凝土開裂機理和防控措施的研究具有重要的理論意義和工程應用價值。

發明內容

本發明通過對混凝土結構內部的溫度及應力進行監測，并分析溫度及應力隨混凝土齡期的變化規律，來確定合理的冷卻水通水時間、合理的混凝土養護方案、合理的拆模時間，從而達到防止或減少裂縫的產生、確保混凝土結構施工質量的目的。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：一種預制橋墩溫度應力系統，包括：

采集模塊，用于采集預制橋墩混凝土的初始監測信息；

處理模塊，與所述采集模塊連接，用于對所述初始監測信息進行處理，獲得目標監測信息；

評估模塊，與所述處理模塊連接，用于根據所述目標監測信息，對預制橋墩的混凝土預測開裂情況進行預測評估，獲得評估結果；

存儲模塊，分別與所述采集模塊、處理模塊、評估模塊連接，用于存儲所述初始監測信息、目標監測信息和所述評估結果，獲得存儲信息；

顯示模塊，與所述評估模塊、存儲模塊連接，用于顯示所述評估結果和所述存儲信息。

優選地，所述采集模塊包括溫度監測單元、應力監測單元、；

所述溫度監測單元，用于監測溫度隨時間的變化情況，獲得溫度監測信息；

所述應力監測單元，用于監測預制橋墩混凝土的應力隨時間的變化情況，獲得應力監測信息。

優選地，所述溫度監測單元包括混凝土溫度監測單元、冷卻水溫度監測單元、大氣溫度監測單元；