本文關鍵詞：基于光纖光柵傳感技術的簡支梁橋預應力損失分析及超載預警，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著預應力技術的產生,預應力橋梁在實際工程中得到了廣泛的應用,我國所建橋梁中,75%都為預應力結構。然而預應力損失一直是影響橋梁結構的難題,預應力損失使得結構中的有效預應力低于設計預應力,從而影響結構的使用性能。目前還沒有有效的方法減小預應力損失,現(xiàn)有的預應力損失計算、測量方法也不能準確的評估橋梁的有效預應力,而且計算復雜、測量成本高。尋找簡單有效的預應力損失分析方法意義重大。橋梁超載一直是引起橋梁損傷、影響橋梁安全的重要因素,建立有效地橋梁超載預警方法對保證橋梁健康運營十分重要。本文依托吉林省交通廳科技項目“國道102線安龍泉互通立交橋健康監(jiān)測技術研究”,以安龍泉互通立交橋預應力混凝土簡支梁橋為研究對象,基于光纖光柵傳感技術,對橋梁的應力和撓度進行了長達5年的監(jiān)測。在長期應力和撓度監(jiān)測數(shù)據基礎上,對預應力混凝土簡支梁橋的預應力損失進行了理論和試驗研究,建立了預應力簡支梁橋預應力損失計算公式,并在預應力損失分析基礎上進行了橋梁超載預警研究。本文開展的主要研究工作如下:1、針對簡支梁受力特點,考慮自重和預應力長期作用,對簡支梁跨中截面進行了變形幾何分析和受力分析,建立了結構跨中應變、撓度和荷載之間的的表達式,推導出了橋梁跨中截面預應力損失計算公式。2、簡單介紹了光纖光柵傳感技術及其測量原理,在此基礎上介紹了光纖光柵應變傳感器、靜力水準儀和光纖光柵解調儀,并通過室內試驗對傳感器的精度進行了標定。同時對遠程數(shù)據實時傳輸系統(tǒng)進行了闡述,介紹了數(shù)據采集的過程、遠程數(shù)據傳輸系統(tǒng)的構成和工作原理。3、以實際工程長期測量數(shù)據為基礎,基于本文建立的預應力損失計算方法,分析了該橋梁的預應力損失大小。并按照我國橋涵設計規(guī)范(JTG D62-2012)和美國橋梁設計規(guī)范(AASHTO)對該橋梁的預應力損失進行了分析,驗證了本文提出的預應力損失計算方法的可行性。4、針對預應力損失后橋梁的實際力學狀態(tài),通過有限元模型分析了橋梁現(xiàn)階段的承載力大小,基于橋梁實測應變,提出了橋梁超載預警方法。
【關鍵詞】：預應力損失 光纖光柵 超載預警 簡支梁
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U445.57
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-18
• 第一章 緒論18-32
• 1.1 研究背景18-21
• 1.1.1 概述18-19
• 1.1.2 預應力技術簡介19-21
• 1.1.3 我國預應力技術發(fā)展概況21
• 1.2 研究現(xiàn)狀21-29
• 1.2.1 國內研究現(xiàn)狀22-25
• 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀25-26
• 1.2.3 預應力損失計算方法26-29
• 1.3 本文主要研究目的和意義29-30
• 1.4 本文主要研究內容30-32
• 1.4.1 主要研究內容30-31
• 1.4.2 本文主要創(chuàng)新點31-32
• 第二章 簡支梁橋預應力損失理論分析32-40
• 2.1 簡支梁變形幾何分析32-33
• 2.2 簡支梁受力分析33-35
• 2.2.1 簡支梁撓曲線微分方程33
• 2.2.2 跨中截面撓度求解33-35
• 2.3 簡支梁橋預應力損失計算公式的建立35-37
• 2.4 本章小結37-40
• 第三章 光纖光柵傳感技術及遠程數(shù)據傳輸系統(tǒng)40-52
• 3.1 光纖光柵傳感技術簡介40-41
• 3.1.1 光纖光柵傳感技術40
• 3.1.2 光纖光柵測量原理40-41
• 3.2 光纖光柵測量儀器41-46
• 3.2.1 光纖光柵應變傳感器41-42
• 3.2.2 光纖光柵靜力水準儀42-43
• 3.2.3 光纖光柵解調儀43
• 3.2.4 傳感器室內試驗43-46
• 3.3 遠程數(shù)據實時傳輸系統(tǒng)46-51
• 3.3.1 數(shù)據采集46-48
• 3.3.2 遠程數(shù)據傳輸48-51
• 3.4 本章小結51-52
• 第四章 基于實際工程的簡支梁預應力損失分析52-66
• 4.1 工程概況52-53
• 4.2 基于本文方法的橋梁預應力損失分析53-58
• 4.2.1 參數(shù)測定53-55
• 4.2.2 參數(shù)計算55-56
• 4.2.3 預應力損失計算56-58
• 4.3 基于我國橋涵設計規(guī)范的預應力損失分析58-62
• 4.3.1 預應力鋼筋與管道壁之間的摩擦引起的預應力損失58-59
• 4.3.2 錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的預應力損失59
• 4.3.3 混凝土彈性壓縮引起的預應力損失59-60
• 4.3.4 鋼筋松弛引起的預應力損失60
• 4.3.5 混凝土收縮徐變引起的預應力損失60-62
• 4.4 基于美國橋梁規(guī)范的預應力損失分析62-64
• 4.4.1 摩擦引起的預應力損失62
• 4.4.2 預應力加載時的彈性伸縮和外部荷載引起的預應力損失62-63
• 4.4.3 混凝土的長期收縮徐變和鋼筋的松弛引起的預應力損失63
• 4.4.4 錨具引起的預應力損失63-64
• 4.5 各計算方法的比較64-65
• 4.6 本章小結65-66
• 第五章 基于預應力損失的橋梁超載預警66-72
• 5.1 概述66
• 5.2 橋梁超載預警66-71
• 5.2.1 橋梁理論承載能力分析67-68
• 5.2.2 橋梁實際應變響應68-70
• 5.2.3 橋梁超載預警方法70-71
• 5.3 本章小結71-72
• 第六章 總結與展望72-74
• 6.1 結論72-73
• 6.2 展望73-74
• 參考文獻74-78
• 作者簡介及科研成果78-80
• 致謝80

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本文編號：255135