滨州黄河公路大桥健康监测技术系统研究.docxVIP

文 章 编 号 ：０４５１－０７１２（２０１４）１１－０１０１－０５中 图 分 类 号 ：Ｕ４４６．２文 献 标 识 码 ：Ｂ滨州黄河公路大桥健康监测技术系统研究 李 鹏 飞（山东省滨州公路工程总公司 滨 州 市 ２５６６００）摘 要 ： 大跨径桥梁在运营过程中由于环境侵蚀 、材料老化和荷载的长期效应 、疲 劳 效 应 、突 发 事 件 、交 通 量 及重 车数量的不断增加等因素的共同作用 ，不 可 避免地导致结构系统的损伤累积和抗力衰减 ，为此在滨州黄河公路大 桥上建立了一套运营健康监测系统 。 在 该 桥 上 布 设 了大量高性能光纤光栅应变和温度传感器 、ＧＰＳ 系 统 、加 速 度 传 感 器 和 风 速 仪 ；采 用 ＰＣＩ总线数据采集方案 ，实 现 了 多种类和大量数据的同步采集 ；建立先进的无线传输系统 ，实 现 监测数据的实时无线传输 ；建立有限元分析模 型 ，并分析在多种荷载作用下的受力状态 ，虚拟该桥的损伤 ，研 究 比 较 多 种损伤识别方法的精度及其影响因素 ；研 究 斜拉索索力和应力的监测方法以及参数识别方法 ；建立了大型网络数 据 管 理 系 统 。关 键 词 ： 大 跨 径 桥 梁 ； 健 康 监 测 ； 无 线 传 输 ； 损 伤 识 别 ； 研 究工 程 背 景滨州黄河公 路 大桥是滨 莱 高速公路跨越黄河的 重 要 桥 梁 。是 当 时 全 国 第 三 座 ，山 东省第一座预应 力 混 凝 土三塔斜拉桥，也是目前黄河上唯一的 三 塔 斜拉桥。大桥 全 长 １６９８ ｍ，其 中 主 桥 为 ４２ ｍ ＋４２ ｍ＋３００ ｍ ＋３００ ｍ ＋４２ ｍ ＋４２ ｍＰＣ 斜 拉 桥 ，全 宽３２．８ ｍ。主 塔 及 边 塔 均 采 用 双 柱 双 索 面 型 式 ，中 塔 高 １２５．２８ ｍ，边 塔 高 ７５．７７８ ｍ；主 梁 采 用 开 口 双 三角 箱 截 面 ，在 中 塔 处 塔 梁 固 结 ，边 塔处半漂浮支承 ，主 梁 及 塔 柱 采 用 ５５ 号 混 凝 土 。 北 、南 引 桥 分 别 为６孔×４２ｍ 和１６孔×４２ｍＰＣ连续箱梁，全宽２７．５ｍ。桥 墩 基 础 为 钻 孔 灌 注 桩 ，桩 径 Ф１．５ ｍ，桩 长 最 长１２０ｍ。计 算 行 车 速 度 为１２０ｋｍ／ｈ。荷 载 标 准 为 汽 车 －超 ２０级 、挂 车 －１２０。１本项目研究的特色 本项目在总结 以 往 的 大 跨 度 桥 梁 建 设 经 验 和 教 训的基础上，在工程建设的同时增设了用于长期结构２收 稿 日 期 ：２０１４－０４－１１檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿定 系 数 为 １０．６４＞５．０，满 足 规 范 要 求 。参 考 文 献 ：［１］刘 猛 ，颜 炳 仁 ，等 ．特 大 ０ 号块临时支架力 学 性 能 分 析与 测 试 ［Ｊ］．中 外 公 路 ，２０１４，３４（１）：１６５－１６７．冯 春 萌 ，覃 晓 凤 ，魏 华 ．罗天乐大桥连续刚 构 ０ 号 块 施 工 托 架 设 计 方 法 ［Ｊ］．西 部 交 通 科 技 ，２００９，（６）：４８－６３．朱 传 娣 ．大跨高墩连续刚构桥 ０ 号 块 托 架 法 施 工 技 术［Ｊ］．混凝土与水泥制品 ，２００９，（４）：２１－２２，３７．龚 晓 利 ，和 飞 ．普 通 钢 筋 砼 Ｖ 形 托 架 连续刚构桥的设 计 与 思 考 ［Ｊ］．昆明理工大学学报 ：理 工 版 ，２００３，２８（４）：９３－９６．汪 树 生 ．铁路大跨连续刚构０ 号 段 施 工 技 术 ［Ｊ］．安 徽 建 筑 ，２００５，１２（１）：３９－４０．沈 阳 云 ．１９２ ｍ 双线铁路预应力混凝土连续刚构桥墩 梁结合部施工技术 ［Ｊ］．铁 道 建 筑 ，２００８，（３）：７－９．结 语通 过 对 万 盛 特 大 跨 连 续 刚 构 桥 ０号 块 支 架 系 统 的 设 计 ，利 用 有 限 元软件对施工托 架构件进行力学 分 析 ，得 到 以 下 结 论 ：（１）０号 块 的 施 工 重 点 是 支 架 的 架 设 ，应 确 保 支 架 系 统 具 有 一 定 的 强 度 、刚 度 及 稳 定 性 。（２）支 架 拼 装 完 成 后 应 先 进 行 预 压 ，以 消 除 支 架 非 弹 性 变 形 。（３）万 盛 特 大 桥 ０ 号 块 托 架 的 设 计 合 理 、经 济 、安 全 ，托 架 的 型 钢 构件和精轧螺纹 钢筋的承载能力 均 满 足 设 计 要 求 。（４）托 架的整体稳定 性满足规范要求 。４［２］［３］［４］［５］［６］公路２０１４ 年 第 １１ 期——１０２健康监测系统，确定了该桥健康