[发明专利]基于分布式光纤技术的桥梁有效预应力监测方法

权利要求书

1.一种基于分布式光纤技术的桥梁有效预应力监测方法，其特征在于，其包括以下步骤：

在待监测桥梁的底部沿纵向布置分布式应变光纤；

使车辆驶过所述待监测桥梁，计算所述待监测桥梁的测点在监测初期活载与恒载共同作用下的应力σ₁；同时根据所述分布式应变光纤采集得到测点的初始应变时程曲线，计算所述测点的初始峰值应力σ；

使所述车辆每隔预设时间驶过所述待监测桥梁，根据所述分布式应变光纤采集得到所述测点的实时应变时程曲线，计算所述测点的实时峰值应力σ'；

根据所述活载与恒载共同作用下的应力σ₁、初始峰值应力σ和实时峰值应力σ'计算得到所述测点的预应力损失Δσ。

2.如权利要求1所述的基于分布式光纤技术的桥梁有效预应力监测方法，其特征在于：

所述根据所述活载与恒载共同作用下的应力σ₁、初始峰值应力σ和实时峰值应力σ'计算得到所述测点的预应力损失Δσ包括：

计算在监测初期预应力作用在梁底产生的初始应力σ₂，以及每隔预设时间预应力作用在梁底产生的实时应力σ₂'，根据下式计算出所述预应力损失Δσ：

Δσ＝σ₂-σ₂'

3.如权利要求2所述的基于分布式光纤技术的桥梁有效预应力监测方法，其特征在于：

所述初始应力σ₂和实时应力σ₂'的计算方法为：

σ₂＝σ-σ₁

σ₂'＝σ'-σ₁

其中，σ为初始峰值应力，σ'为实时峰值应力，σ₁为活载与恒载共同作用下的应力。

4.如权利要求2所述的基于分布式光纤技术的桥梁有效预应力监测方法，其特征在于：

在所述根据所述活载与恒载共同作用下的应力σ₁、初始峰值应力σ和实时峰值应力σ'计算得到所述测点的预应力损失Δσ之后，还包括：

根据所述预应力损失Δσ计算所述测点的预应力效应剩余率μ。

5.如权利要求4所述的基于分布式光纤技术的桥梁有效预应力监测方法，其特征在于：

所述预应力效应剩余率μ的计算方法为：

6.如权利要求1所述的基于分布式光纤技术的桥梁有效预应力监测方法，其特征在于：

所述根据所述分布式应变光纤采集得到测点的初始应变时程曲线，计算所述测点的初始峰值应力σ包括：

根据所述初始应变时程曲线提取出初始峰值应变ε，根据下式计算出所述初始峰值应力σ：

σ＝εE

其中，E为混凝土的弹性模量。

7.如权利要求1所述的基于分布式光纤技术的桥梁有效预应力监测方法，其特征在于：

所述根据所述分布式应变光纤采集得到所述测点的实时应变时程曲线，计算所述测点的实时峰值应力σ'包括：

根据所述实时应变时程曲线提取出实时峰值应变ε'，根据下式计算出所述实时峰值应力σ'：

σ'＝ε'E

其中，E为混凝土的弹性模量。

8.如权利要求1所述的基于分布式光纤技术的桥梁有效预应力监测方法，其特征在于：

所述活载与恒载共同作用下的应力σ₁的计算方法为：

其中，M₁为所述待监测桥梁的恒载引起的弯矩，M₂为所述车辆活载引起的弯矩，y₁为所述待监测桥梁的梁底与所述车辆的惯性轴的距离，y₂为所述车辆的活载效应力矩，I为所述待监测桥梁的截面惯性矩。