[发明专利]一种简支梁桥的桥墩不均匀沉降监测装置及计算检测方法

说明书

本发明涉及一种简支梁桥的桥墩不均匀沉降监测装置及计算检测方法，其包括多个桥墩和多跨上部主梁，相邻两跨上部主梁的首尾均设置在同一个桥墩顶部，相邻两跨上部主梁首尾之间形成伸缩缝，还包括多根传感光纤，传感光纤的左右两端以伸缩缝为中心对称并固接在相邻上部主梁上，相邻传感光纤之间通过引线光纤连接，引线光纤除去与传感光纤连接的其余部分均未与上部主梁接触；还包括光纤解调仪，各传感光纤、引线光纤及光纤解调仪串联形成测量线路。工作人员通过测量传感器的应变值，即可得出桥墩不均匀沉降值，进而建立桥梁养护数据档案，提高检测效率和检测精度，减少检测反馈时间，降低养护人工成本。

技术领域

本发明涉及桥梁养护领域，尤其涉及一种简支梁桥的桥墩不均匀沉降监测装置及计算检测方法。

背景技术

简支梁桥是公路、铁路等基础设施中一种主要使用的桥梁形式，其能够更好地控制桥梁变形，在桥梁结构中应用较广，尤其在高铁的桥梁设计中大部分桥梁是简支梁桥。但是在实际使用中，由于地质条件、雨水、周边施工、冻融等不可控因素，在桥梁的后期运营中，桥墩可能发生不均匀沉降，这样严重危害高速行驶中过往行驶车辆的安全，因此，对公路、铁路沿线的桥墩不均匀沉降实施监测意义重大。在目前的养护作业中，为了检测桥梁是否存在不均匀沉降，一般采用全站仪定期检测的方法，养护人员使用全站仪定期到各个桥梁上进行全程检测，这样的检测方法存在效率低、精度差、问题反馈滞后、人工成本高等问题，不适合基础设施智慧化发展的需求。

光纤传感器具有无辐射干扰、抗电磁干扰性好、化学稳定性好等优点，受到越来越多的重视。其中分布式光纤传感器不仅具有一般光纤传感器的优点，而且可以在沿光纤的路径上同时得到被测量场地在时间和空间上的连续分布信息。能做到对大型基础工程设施的每一个部位都像人的神经系统一样进行远程监控，因此具有广泛的应用前景。分布式光纤传感技术中有一个重要的研究领域是基于布里渊散射的分布式光纤传感技术，其起步虽然比较晚，但是它在温度、应变测量上的测量精度、测量范围以及空间分辨率均高于其他分布式光纤传感技术，因此受到了广泛的关注和研究。基于布里渊散射的分布式光纤传感技术主要分有布里渊光时域反射技术(BOTDR，Brillouin Optical Time Domain Reflectry)和布里渊光时域分析(BOTDA，Brillouin Optical Time Domain Analysis)两种技术。其中基于布里渊光时域分析的传感技术测试空间分辨率可达到10cm，应变测试精度可达7με，温度测试精度可达0.3℃，最大测量距离近100km，因此其在温度、应变的测试精度高、信息全面以及测试距离长等方面具有巨大优势，引起了监测领域的高度关注。

发明内容

为了解决本简支梁桥养护中检测难的问题，本发明提供一种简支梁桥的桥墩不均匀沉降监测装置及计算检测方法，使用本发明后，能够高效检测简支梁桥的桥梁是否存在不均匀沉降的问题，提高检测效率和检测精度，减少检测反馈时间，降低养护人工成本。

本发明所采用的技术方案如下：

一种简支梁桥的桥墩不均匀沉降监测装置，其包括多个桥墩和多跨上部主梁，相邻两跨上部主梁的首尾均设置在同一个桥墩顶部，相邻两跨上部主梁首尾之间形成伸缩缝，其特征在于：还包括多根传感光纤，所述传感光纤的左右两端以伸缩缝为中心对称并固接在相邻上部主梁上，相邻传感光纤之间通过引线光纤连接，所述引线光纤除去与传感光纤连接的其余部分均未与上部主梁(1)接触；还包括光纤解调仪，各传感光纤、引线光纤及光纤解调仪串联形成测量线路。

其进一步技术方案在于：

所述传感光纤固定于相邻两跨上部主梁的侧面；

各根传感光纤均水平设置；

所述传感光纤的长度不小于1M；

所述传感光纤和引线光纤均为基于布里渊分布式光纤传感器。

一种简支梁桥的桥墩不均匀沉降检测装置进行计算检测的方法，其特征在于步骤如下：