[发明专利]倒三角刚构斜腿应力监测传感器的布设方法

说明书

本发明涉及桥梁结构施工监控领域的技术领域，公开了倒三角刚构斜腿应力监测传感器布设方法，该方法分倒三角刚构合龙前和合龙后两阶段，通过对倒三角刚构斜腿自重对结构受力的影响分析，确定了斜腿应力监测传感器布设的具体位置和监测重点。本发明方法依据设计图纸和施工组织方案提供的参数值，即可快速、准确地确定斜腿应力监测传感器布设的具体位置，并抓住各施工阶段监测重点，避免了倒三角刚构斜腿应力监测传感器布设的随意性和盲目性，使得对倒三角刚构施工中的应力监测更加全面，保证了施工过程中的结构安全。

技术领域

本发明涉及桥梁结构施工监控领域的技术领域，特别涉及倒三角刚构斜腿应力监测传感器的布设方法。

背景技术

倒三角刚构具有稳定性好、刚度大、美观等特性，且能有效减小桥梁跨度，近年来在桥梁工程中得到广泛地应用，如广州新光大桥、小榄水道特大桥、柳州广雅大桥等。从这些桥梁中可以看出，倒三角刚构多为对称形，这主要是基于受力均衡、施工便利等考虑，本发明亦针对对称形倒三角刚构。

倒三角刚构施工复杂，且过程中体系发生转换，增加了计算分析难度，是桥梁施工中的难点之一。这具体体现在：第一，在倒三角刚构形成前，斜腿处于悬臂施工状态，为克服斜腿自重，往往需要庞大复杂的支撑体系。根据支撑体系的不同，倒三角刚构的施工方法可分为满堂支架法、少支架与对拉杆组合施工法和滑膜法等。然而不管哪一种施工方法，支撑体系都应有足够的强度、刚度和稳定性，以保证斜腿在施工过程中的安全；第二，在系梁合龙后，体系完成转换，斜腿临时支撑设施的拆除，相当于将其自重全部作用于整个倒三角刚构这一超静定结构体系上。由力学分析可知，此时斜腿受力将发生二方面变化，一是斜腿根部截面受负弯矩作用，其截面上缘压应力储备减少；二是斜腿顶部附近截面受正弯矩作用，其截面下缘将产生较大拉应力。

然而，在倒三角刚构实际施工过程中，大多的注意力被放在了系梁合龙前，即认为此时稳定结构未形成，因此斜腿存在较大安全风险，当系梁合龙后，稳定倒三角刚构体系形成，即认为安全风险消除，从而忽略了在临时支撑设施拆除后斜腿受力发生的变化。所以在实际倒三角刚构施工中，大多在斜腿根部截面埋设了应力传感器，而忽略了对斜腿顶部附件截面应力的监测，即使安装了传感器但也依据经验，具有主观性和盲目性。实际上，斜腿根部截面的轴压力更大，可抵消部分弯矩产生的拉应力，从这个方面来说斜腿顶部附近截面的应力变化更应引起重视。

发明内容

本发明的目的在于提供倒三角刚构斜腿应力监测传感器布设方法，用以选择合理的应力监测传感器安装位置，从而保证倒三角刚构在施工中的结构安全

本发明是这样实现的，倒三角刚构斜腿应力监测传感器布设方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)、根据设计图纸和施工组织方案，获得倒三角刚构材料、几何形状及截面尺寸各参数；

2)、在所述倒三角刚构合龙前，此时斜腿处于悬臂状态，该阶段所述斜腿应力发生变化幅度最大的位置是在其根部截面，因此，在其根部截面布设应力传感器；具体位置是：若所述斜腿采用实腹型截面，则沿斜长距底30cm～50cm处垂直于所述斜腿中轴线布设传感器；若为空腹型截面，则在由实腹变为空腹位置沿斜长向上30cm～50cm处垂直于所述斜腿中轴线布设传感器；所述传感器的个数设置原则：保证截面各角点一个，截面上缘和截面下缘可等距加密布设，宜绑扎在纵向主筋上；

3)、在所述倒三角刚构合龙后，所述斜腿临时支撑设施拆除过程中，此时除关注所述斜腿根部截面的应力变化外，还需特别注意所述斜腿顶部附近截面的应力变化，具体位置依据下式计算确定(以倒所述倒三角刚构系梁中点为坐标原点，系梁为X轴(向右为正)建立坐标系)：

其中，正负号分别代表右边和左边所述斜腿的应力监测传感器布设位置；