全球定位系统在隧道及高边坡监测系统中的应用

采用全球定位系统技术对宜（昌）—巴（东）高速公路大山坡隧道及高边坡进行监测.对大山坡隧道进行监测时,根据隧道特点等间距布置监测断面,选择隧道出口右侧监测断面,将监测点置于监测断面拱顶,安装位移计测定位移;对高边坡进行监测时,根据滑动范围选定测线和监测点,将3个监测点相应地布置在边坡体上,并布设变形监测基准网,实时获取隧道及高边坡各监测点的三维基准坐标.将处理分析所得的监测结果与数值模拟分析预测结果进行比较,其中隧道实际监测拱顶沉降为24.3 mm,数值模拟分析结果为22.5 mm,两者符合度很好,在监测预警系统中的评价等级为稳定.基于全球定位系统技术的山区公路隧道及高边坡监测技术具有选点灵活、自动化高、可全天候监测、定位精度高、监测数据可靠等优点.     

大型刚构-连续梁桥预应力张拉过程主梁应变的FBG跟踪监测

目的为了验证光纤光栅传感器在大型桥梁工程监测尤其是施工监测中的精确性及可行性,探寻桥梁施工监测中的新型传感技术.方法基于东营黄河大桥全寿命监测的系统构架,将大量的光纤FBG传感器布设在该桥关键断面上,用以监测施工及运营阶段的结构应变及温度.在主梁纵向预应力张拉过程中,用光纤光栅解调仪及其配套数据采集设备,对控制点上的传感器的中心波长信号进行了跟踪采集,进而得到了测点的应变时程曲线.结果通过建立施工过程的有限元模型,将监测值与理论计算值进行对比,并对二者之间的相对误差进行分析.发现监测值与理论计算值基本吻合,二者之间的相对误差随着预应力钢束的增长而增大,但最大仅为11.4%.结论光纤FBG传感器监测精度较高,可用于大型桥梁施工过程的应变监测.     

地铁浅埋暗挖法穿越既有桥梁施工变形控制

地铁浅埋暗挖法穿越既有桥梁施工时,会对邻近桥梁桩基产生不利影响,使得既有桥梁产生较大的安全使用风险.因此在穿越施工时,应当采取必要的技术措施对这种不利变形进行控制,以保证既有桥梁结构安全.以北京地铁5号线18标区间隧道浅埋暗挖法穿越雍和宫桥施工为例,给出隧道施工穿越既有桥梁的变形控制方案.首先,在施工前通过数值模拟并结合工程经验,确定桥桩变形的阶段及总体控制标准,为施工过程控制提供参照指标;其次,穿越前在桥区类似地层中设置监测主断面进行监测试验,得到桥区地层变形基本规律,同时进行注浆试验,确定出适宜的注浆材料及注浆参数,为优化施工方案提供依据;最后,在施工中依据工前确立的阶段控制标准,通过对各主要施工步序进行动态控制,来实现总体的控制目标.监测结果表明:桥梁实际差异沉降量仅为控制值的58.4%,达到了控制要求,保证了既有桥梁的安全.该控制方案的成功应用,可为类似工程提供重要的借鉴及指导.     

盾构隧道下穿既有城市隧道施工力学分析

针对合肥地铁1号线盾构下穿南一环下穿隧道工程存在的安全风险,运用 FLAC3D实现了隧道盾构开挖的模拟,分析了盾构推进过程中下穿隧道结构以及在建隧道应力应变分布规律。研究表明：盾构机在监测断面前后20m范围内掘进对下穿结构竖向位移和拱顶沉降影响最大,处于盾构隧道上方及中心线上的监测点沉降变形较大;下穿隧道的底板南北侧出现拉应力,拉应力最大值达到1.088MPa。开挖结束,盾构隧洞周围土体最大隆起位移为6.22mm,最大沉降为4.96mm;最终两个隧洞周围土体位移分布规律基本一致。拱顶沉降随开挖的变化规律与监测点相似。根据模拟结果提出的施工防护措施有效,沉降实测值均在预警值以下,模拟结果与实测结果规律基本一致,模拟效果较好。     

薄壁空心高墩翻模施工力学特性与施工技术

为解决复杂地形下薄壁空心高墩翻模施工技术难题,以莆炎高速公路奇韬溪大桥为研究对象,研究了翻模施工力学特性与施工技术.采用有限元软件Midas-Civil建立翻模三维仿真模型,对翻模系统主要构件应力及变形进行计算,并与现场监测值进行对比.结果表明:翻模系统各组成构件应力、变形模拟值均在规定范围内;背楞最大应力、最大变形均...     

中承式钢管混凝土拱桥吊杆更换施工监测

介绍了中承式钢管为劲性骨架混凝土拱桥吊杆更换过程中的施工监测,并探讨控制的目的、方法、监控影响因素及效果.通过对各个主要截面应力应变分析及吊杆更换过程及前后各吊杆处的相对高差的监测,并考虑温度效应对桥面线形的影响,确保主桥拱结构在吊杆更换施工过程中的安全可靠;其研究结果对桥梁吊杆更换监控及施工提供一定的参考。     

长江重要堤防上建设大型基础技术研究

在重要堤防上建设大型桥梁基础是桥梁建设的一个控制性因素,工程界常用增大工程规模等不经济的方法来解决这个问题.九江长江公路大桥主桥南塔基础位于长江干堤九江长江永安大堤上,桩基钻孔、承台开挖等桥梁施工活动严重威胁堤防安全.大桥施工及运营期间如何保证长江堤防安全成为大桥建设的最大挑战.针对施工影响堤防的因素进行分析,通过对基础施工期间大堤渗流分析、大堤边坡稳定分析,提出了设置防渗墙、支护桩等方案以及安全监控方案.九江长江公路大桥成功地实施了基础施工,监测显示大堤及基础施工、运营期均安全可靠.     

鄂黄长江大桥主桥施工阶段横向应力研究

通过模拟鄂黄长江公路大桥主桥梁段悬浇施工过程,建立梁段有限元各阶段应力分析模型,探讨不同施工阶段梁段横向应力增长规律,并将几种横梁预应力筋施工方案作分析比较,提出合理的预应力筋张拉次序.     

预应力混凝土箱梁桥日照温度效应研究

以广州观音沙大桥为工程实例,根据现场测试结果,提出一种实用算法,用于模拟混凝土箱形梁桥的日照温度效应.建立箱梁横断面的温度分布模型,将温度载荷转换为等效结点载荷;建立空间梁单元模型,计算桥梁结构的挠度和应变,并考虑环境气温对预应力钢索应力的影响.该算法可应用在施工监控中实时调整桥梁结构的挠度和预防温度裂缝.     

浅埋轻轨隧道支护体应力监测及失稳控制

结合重庆市轻轨较新线大坪车站大跨度地下空间DK7 692断面施工支护体应力监测的工程实例,阐述了该大跨度地下空间支护结构的参数选择、地下空间的开挖方法、支护体结构的应力量测方法及测试手段;分析了支护体初期支护工字钢拱应力、锚杆轴力、喷射混凝土内应力、临时工字钢支撑应力、二次衬砌钢筋应力等测试结果和变化规律;确定了工字钢拱应力急剧增大而可能引起支护体系失稳的原因。在此基础上,针对施工中出现的问题,及时调整了施工方案及支护措施,控制了支护体系的失稳,避免施工中险情的发生,实现了隧道的信息化施工和施工安全。     

广州广清卫生河大桥施工监控中的应力监测

在对广清进出城卫生河大桥进行施工过程模拟计算的基础上,介绍了在施工监控过程中应力测量的布点情况、测试方法,以及实际应力的计算方法,实测结果与理论值符合较好。施工监控中的应力监测可为桥梁施工过程提供结构工作状况的参考和指导。     

大跨径钢管混凝土拱桥缆索吊装非线性分析

建立了大跨径拱桥吊装的空间有限元模型，采用随动坐标迭代法，计入几何非线性的影响因素,基于优化理论，建立了缆索吊装扣索力的优化数凄模型；采用前进分析方法，对大跨径钢管混凝土拱桥吊装施工过程进行分析。以某主跨368m钢管混凝土拱桥为工程算例，验证了文中方法的有效性。计算结果表明，考虑几何非线性影响后，计算得到的吊装控制点偏差值小，计算精度高。     

Structural safety monitoring for Nanjing Yangtze River Bridge

In order to evaluate objectively and accurately the integrity, safety and operating conditions in real time for the Nanjing Yangtze River Bridge, a large structural safety monitoring system was described. The monitoring system is composed of three parts: sensor system, signal sampling and processing system, and safety monitoring and assessment system. Combining theoretical analysis with measured data analysis, main monitoring contents and layout of measuring points were determined. The vibration response monitoring was significantly investigated. The main contents of safety monitoring on vibration response monitoring are vibration of the main body of the Nanjing Yangtze river bridge, collision avoidance of the bridge piers, vibration of girders on high piers for the bridge approach and earthquake. As a field laboratory, the safety monitorying system also provides information to investigate the unknown and indeterminate problems on bridge structures and specific environment around bridges.     

拱桥加固施工中的配重设计方法

为了解决大跨径圬工拱桥加固施工阶段由于内力分布不佳等导致结构强度不足的问题,提出通过在结构上适宜位置布置施工临时配重的解决方法.分析了圬工拱的极限承载力与合力偏心距e之间的关系,研究结果表明:利用偏心距e与其限值[e0]之间的相对关系可快速、定性判断圬工拱截面承载力是否足够.通过合理调整配重荷载量值与布置位置以控制加固施工过程中截面e不超过容许值[e0]或预设值,提出了大跨径圬工拱桥加固施工配重方案设计方法.以一座2×100 m混凝土箱板拱桥加固施工中3个阶段的配重方案设计为例,检验了方法的可行性与有效性.     

大跨度钢管混凝土拱桥非线性地震响应分析

研究了大跨度钢管混凝土拱桥在同步激励和多点激励作用下的非线性地震响应特性及主要影响因素。采用时程分析法计算了大跨度钢管混凝土拱桥的非线性地震响应,研究了几何非线性对结构地震响应的影响,探讨了恒载内力和构型、多点激励效应等因素对大跨度钢管混凝土拱桥非线性地震响应特性的影响,结果表明结构的几何非线性性质对大跨度钢管混凝土拱桥的地震响应有较大影响。     

在役部分斜拉桥健康监测系统设计与实现

通过采用Midas Civil&FEA软件对某在役双幅部分斜拉桥进行建模计算,根据动静力计算分析结果,确定监测关键截面和测点,并对传感器布设进行优化,对数据传输、预警设置及系统集成进行了整体设计.通过专为大桥健康监测系统开发的智慧监测云网平台统一管理和处理监测数据,形成了一个完整的健康监测系统.然后对系统一年来的运行情...     

北斗卫星监测大跨桥梁基础变位算法

为实现北斗卫星定位系统(BDS)对大跨桥梁基础变位的连续监测和最终沉降量预测,需要消除卫星信号采集过程中的各种误差影响.本文提出通过平稳小波变换消除卫星信号中的多径误差;并将随机噪声简化成高斯白噪声模型,结合自相关函数噪声判定准测和经验模态分解降噪方法,降低信号中的随机噪声成分.为满足大跨桥塔沉降观测精度需求,采用双曲...     

高墩大跨连续刚构桥线形控制关键技术研究

桥梁线形控制是施工监控的关键内容,是保证桥梁顺利合龙和成桥线形达到设计要求的技术保障.影响连续刚构桥线形的因素繁多,一旦控制不好会影响成桥后行车舒适度,甚至造成桥梁跨中下挠等严重工程事故,文章结合怒江特大桥的监控实例,综合分析了高墩大跨连续刚构桥的线形监控要点,采用有限元仿真计算与现场实时监控数据相结合的监控方法,通过调整施工立模标高,达到控制结构整体线形的目的,并对比分析监控数据的理论计算值与实测值.实践表明,在怒江特大桥施工监控过程中所采用的技术措施,不仅为大桥的成功修建起了重要作用,也为连续刚构桥施工线形控制积累一定的经验.     

基于径向基网络的钢管混凝土拱桥承载力评价

在现有桥梁承载力评价方法的基础之上,针对BP神经网络评价方法的缺陷,引入径向基网络理论,提出了钢管混凝土拱桥承载力径向基网络评价方法.以承载力评价为总体目标,从影响承载力的几个方面进行考虑,建立了RBF神经网络评价模型,通过样本学习训练,获取专家经验知识的直觉思维.通过工程实例验证,评价结果较好地反映了桥梁结构的安全性状况,证明了该评价方法的可行性与实用性.