[发明专利]一种预制桥墩温度应力系统

说明书

本发明公开了一种预制桥墩温度应力系统，包括：采集模块，用于采集预制桥墩混凝土的初始监测信息；处理模块，与采集模块连接，用于对初始监测信息进行处理，获得目标监测信息；评估模块，与处理模块连接，用于根据目标监测信息，对预制桥墩的混凝土预测开裂情况进行预测评估，获得评估结果；存储模块，分别与采集模块、处理模块、评估模块连接，用于存储初始监测信息、目标监测信息和评估结果，获得存储信息；显示模块，与评估模块、存储模块连接，用于显示评估结果和存储信息。本发明通过对混凝土结构内部的温度及应力进行监测，获得温度及应力随混凝土龄期的变化规律，防止或减少了裂缝的产生，提高了混凝土结构施工质量。

技术领域

本发明属于混凝土裂缝监测领域，特别是涉及一种预制桥墩温度应力系统。

背景技术

混凝土在浇筑完成后，随着龄期的增长，在内部因素(温度收缩、水化收缩、弹性模量增长、抗拉强度增长、混凝土徐变)、外部环境条件(气温变化、风速、湿度)、基础约束条件及施工工艺等的共同影响下，混凝土可能会产生裂缝。

造成混凝土早期开裂的因素较多，概括起来主要是由于：第一，在水泥水化的过程中，放出大量的热，混凝土内部的温度不断升高，处于升温阶段，从浇筑完毕温度上升至最高温度，而后由于热交换的存在，混凝土内部热量与外界环境不断发生热交换，随着时间的推移，温度就会达到一个相对稳定的状态，在这一系列的温度变化过程中，混凝土内部和表面、表面与外界环境之间会形成一个明显的温度梯度，这样就有可能引发温度收缩裂缝的产生；第二，外界环境相对湿度较低，在混凝土浇筑完毕后即开始与外界环境之间进行湿度交换，随着气温、风速、日照等各种因素的多重作用下，混凝土部的相对湿度不断降低，由此产生湿度梯度，尤其在混凝土的表面，湿度梯度极大，由此就会引发干燥收缩裂缝的发生；第三，混凝土的内部由于水泥水化作用的发生，必然会消耗混凝土内部的水分，当外界水源不能及时供给到混凝土的内部或者当水泥水化过程中的耗水速率大于外界水分通过毛细管道向混凝土内部的补给速率时，混凝土也会发生由此引发的自生体积收缩。

混凝土的开裂是一个相当复杂的现象，它的出现是自由收缩、材料(抗裂)性能、徐变松弛、收缩率、约束程度等多种因素交织作用的结果，而这些性能又都是随混凝土龄期的发展而变化的。因此，对混凝土开裂机理和防控措施的研究具有重要的理论意义和工程应用价值。

发明内容

本发明通过对混凝土结构内部的温度及应力进行监测，并分析温度及应力随混凝土龄期的变化规律，来确定合理的冷却水通水时间、合理的混凝土养护方案、合理的拆模时间，从而达到防止或减少裂缝的产生、确保混凝土结构施工质量的目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种预制桥墩温度应力系统，包括：

采集模块，用于采集预制桥墩混凝土的初始监测信息；

处理模块，与所述采集模块连接，用于对所述初始监测信息进行处理，获得目标监测信息；

评估模块，与所述处理模块连接，用于根据所述目标监测信息，对预制桥墩的混凝土预测开裂情况进行预测评估，获得评估结果；

存储模块，分别与所述采集模块、处理模块、评估模块连接，用于存储所述初始监测信息、目标监测信息和所述评估结果，获得存储信息；

显示模块，与所述评估模块、存储模块连接，用于显示所述评估结果和所述存储信息。

优选地，所述采集模块包括温度监测单元、应力监测单元、；

所述温度监测单元，用于监测温度随时间的变化情况，获得温度监测信息；

所述应力监测单元，用于监测预制桥墩混凝土的应力随时间的变化情况，获得应力监测信息。

优选地，所述温度监测单元包括混凝土温度监测单元、冷却水温度监测单元、大气温度监测单元；