发布时间 : 星期一 文章宿州T构转体梁就位称重方案 - 图文更新完毕开始阅读
宿淮铁路疏解线跨京沪铁路特大桥转体不平衡称重试验方案
1.2 应力监控的目的
宿淮铁路疏解线跨京沪铁路特大桥采用T构转体施工。在整个施工过程中，要经历：桩基、承台浇筑→转体球铰安装→墩身浇筑→主梁分段浇筑→主梁脱架→主梁转体→主梁合拢段浇筑→桥梁二期恒载施加等一系列环节和结构体系转换。尽管在桥梁的设计阶段就可以确定桥梁施工过程中的结构状态参数，但在实际施工过程中，这种设计的理想状态却难以实现，这是因为设计时所采用设计参数（包括对环境条件的考虑等）与实际施工过程中所表现出来的并不完全一致，从而使结构的实际状态不能完全达到设计理想状态。为了确保主桥在施工过程中结构受力始终处于安全范围以内，在整个施工过程中必须进行严格的施工控制。
应力监控是桥梁施工监控的基本内容之一，它直接关系到结构的安全，是结构安全的预警系统。通过应力理论值与实测值的对比，是参数估计、状态预测和调整的重要依据之一。通过埋设应力、温度传感器可以达到3个目的：(1) 提供某些施工关键工况的必要信息，比如混凝土浇筑、预应力张拉等工况的结构响应；(2) 提供施工控制反馈分析的基本信息；(3) 监测梁体在转体前后受力最不利截面应力状态，确保梁体在转体前后的应力处于合理的水平范围内。
1.3 施工仿真计算
桥梁的施工过程是桥梁的结构形式、体系及受力状态不断变化的过程，结构所受的荷载如结构自重、预应力等是在施工过程中逐步施加的，施工荷载的作用位置也在不断变化，每一施工阶段都伴随着各种荷载（对混凝土结构包括收缩、徐变）的作用、约束条件的改变及施工临时荷载的增减等。另外，结构的成桥内力状态与施工方案（或施工过程）有密切地联系。因此，施工过程仿真分析应按照施工和设计所确定的施工工序，以及设计所提供的基本参数，对施工过程进行正装计算，得到各施工状态以及成桥状态下的结构受力等控制数据。
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施工控制仿真计算将主梁结构按梁单元离散，采用“MIDAS/Civil”桥梁结构分析软件建模。施工模拟分析时，按设计要求输入材料的力学性能参数、截面尺寸及考虑混凝土收缩徐变的时间依存性参数等；建立模型的边界条件，用单向弹性支承模拟现浇支架；按照设计的施工梁段建立结构组，并根据制定的施工流程划分施工阶段，在每一阶段中施加相应的荷载。即按照实际的施工顺序，模拟结构的形成、荷载的施加、边界条件的变化及结构体系的转变等对结构内力和变形的影响。在计算中准确模拟临时支撑，混凝土浇注、预应力张拉及支架的设置与拆除等工况。计算结果将输出每一个施工阶段中结构的内力、应力等。
1.4 应力监测方案
1.4.1 测点布置
应力测点布置的原则是：(1) 通过施工模拟计算，得到施工全过程的应力包络图，从而明确最危险的位置，这是选择应力测试断面的基础；(2) 力求顺桥向、横桥向对称布置，以增加结果的可靠性和可比性；(3) 截面的选取应该避开截面突变区，如齿板处、预应力锚固处、梗腋处等；(4) 充分理解设计意图。
（1）主梁
根据转体梁的受力特点，在梁体悬臂根部布置2个应力测试断面，兼测梁体温度变化，如图2所示，每个断面布置4个测点。
（2）桥墩
根据转体梁的受力特点，在桥墩布置1个应力测试断面，如图3所示，每个断面布置4个测点。
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图2 主梁应力测试断面及测点布置
注：根据现场情况，以上应力测试断面和测点布置可适当调整。
应力传感器
图3 桥墩应力测试断面及测点布置
注：根据现场情况，以上应力测试断面和测点布置可适当调整。
应力传感器,距桥墩边缘0.5m
1.4.2测量仪器、原理及性能指标
（1）仪器
根据对多种应力测试仪器性能的比较，决定选用长沙金码高科生产的高质量弦式智能数码混凝土应力传感器和配套的振弦检测仪，如图4所示。
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图4 长沙金码弦式智能数码混凝土应力传感器及测试仪
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（2） 原理
弦式应力传感器采用薄壁圆管形结构，用钢弦做为传感元件与导电线圈组成电磁感应电路，当应力传感器沿轴向受力时使钢弦发生松紧变化，钢弦在激励脉冲作用下又会在磁场中产生振动，于是感应出与自振频率相对应的频率变化的正弦波电信号供给仪表测量，钢弦被激发后在磁场中微幅自振频率与钢弦所受应力之间的关系为：
f?1/(2L?/?)
式中：f—钢弦自振频率；
L、?、?—钢弦长度、应力、质量密度。
弦式智能数码应力传感器内置智能芯片，全数字检测，信号长距离传输不失真，抗干扰能力强。应力传感器内置存贮芯片，具有智能记忆功能，出厂时将传感器型号、编号、标定系数等参数永久存贮在传感器中，并可在测量时自动保存800次所需的测量参数，如测量时间、测点温度（温度型）、绝对应力值、相对应力值、零点参数及温度修正值等。对大量埋设传感器的工程，此功能能防止因测试线被剪断或因测试线编号丢失，致使传感器无法使用的现象，保证应力监测的顺利实施。
（3） 性能指标 主要性能指标如下： (1) 量程：±3000με； (2) 灵敏度：1με； (3) 分辨率：<0.2% FS；
(4) 稳定性：3~5 Hz (0.1~0.16 MPa)/3个月；3~4 Hz (0.1~0.13 MPa)/10℃。 为保证测试精度，所有弦式应力传感器在使用前必须经实验室采用可靠的方法标定后方可使用。
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