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技術(shù)頻道

光纖光柵傳感器系統(tǒng)集成在大橋中的應(yīng)用

重慶廣陽(yáng)島大橋
 
重慶市廣陽(yáng)島大橋全橋長(zhǎng) 1129.16m 。是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋,單箱單室截面。上部構(gòu)造為 115.5m+210m+115.5m 連續(xù)剛構(gòu) +17 × 40m 簡(jiǎn)支梁,下部構(gòu)造為柱式墩、樁基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)荷載為汽車— 20 級(jí),掛車— 100 級(jí),人群 3.5kN/m2 。橋面靜寬度為 1.75m 人行道(含欄桿) +9.00m (行車道) +1.75m 人行道(含欄桿) =12.50m , 為 2 車道設(shè)計(jì)。連續(xù)剛構(gòu)上部采用預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁、單幅橋設(shè)計(jì)。主橋長(zhǎng)度為 441m 。主梁采用單箱單室,箱頂寬 12.5m ,箱底寬 6.0m ,單側(cè)懸臂寬度 3.25m 。箱梁跨中梁高 3.5m ,墩頂跨端梁高 11.0m ,單“ T ”箱梁梁高采用半立方拋物線變化。主梁及主墩墩身采用 55 號(hào)混凝土,箱梁采用了縱、橫、豎三向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu),縱向及橋面橫向的預(yù)應(yīng)力采用Φ 15.24mm 鋼絞線,豎向預(yù)應(yīng)力采用Φ 32 的 40Si2MnMoV 高強(qiáng)度精軋螺紋粗鋼筋。圖 30 為剛開(kāi)始主梁懸臂施工的廣陽(yáng)島大橋主橋。目前,該橋還在建設(shè)中。
該橋是一座大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋,其受力狀態(tài)復(fù)雜,主梁往往受到雙向彎曲、扭轉(zhuǎn)和剪力的作用,加之近年來(lái)車輛超載普遍,嚴(yán)重威脅橋梁的服役安全。對(duì)橋梁進(jìn)行健康監(jiān)測(cè),是保障橋梁安全服役的有效措施。
 
用 ANSYS 進(jìn)行計(jì)算分析,針對(duì)該橋梁的受力特點(diǎn),在該橋梁受力較大的截面上布設(shè)了泰達(dá)爾公司研發(fā)的光纖光柵 - 纖維復(fù)合筋( 5m 長(zhǎng))、光纖光柵應(yīng)變和溫度傳感器共 50 余個(gè),用來(lái)監(jiān)測(cè)該橋關(guān)鍵截面的受力狀態(tài)。纖維復(fù)合筋內(nèi)部也設(shè)置了光纖光柵,其直徑較大,長(zhǎng)度較長(zhǎng)( 5m ),它既發(fā)揮傳感器的作用,也發(fā)揮加強(qiáng)筋的作用。

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