[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

说明书

本发明涉及一种基于分布式光纤技术的桥梁有效预应力监测方法，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。以解决相关技术中智能化不足、精度不高、长期稳定性差、很难全面监测的问题。

技术领域

本发明涉及预应力混凝土桥梁领域，特别涉及一种基于分布式光纤技术的桥梁有效预应力监测方法。

背景技术

预应力混凝土梁式桥相对于普通的混凝土梁式桥来说跨度、承载能力和耐久性均大幅提升，相对于钢桥来说，具有非常明显的造价优势，因此预应力混凝土梁式桥在中国大量存在。预应力混凝土桥存在收缩徐变等反应，造成预应力损失，使结构产生下挠、裂缝等病害，进一步导致结构性能退化，掌握预应力混凝土梁式桥的预应力损失情况，对桥梁性能评估，保障桥梁安全运营具有重要意义。

相关技术中，对运营桥梁的预应力检测方式主要有在钢绞线上粘贴应变片测量；钢绞线端部布置压力传感器测量；梁上布置有限个应变传感器测量等方法，存在智能化不足、精度不高、长期稳定性差、很难全面监测等问题。

发明内容

本发明实施例提供一种基于分布式光纤技术的桥梁有效预应力监测方法，以解决目前相关的检测方法存在智能化不足、精度不高、长期稳定性差、很难全面监测等问题。

第一方面，提供了一种基于分布式光纤技术的桥梁有效预应力监测方法，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。

一些实施例中，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'

一些实施例中，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。

一些实施例中，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。

一些实施例中，所述预应力效应剩余率μ的计算方法为：