為什么橋梁要使用光纖測溫
雖然混凝土橋梁具備很多優(yōu)點(diǎn)，但是混凝土橋梁在實(shí)際服務(wù)過程中極易受到溫度效益的影響，降低橋梁結(jié)構(gòu)的性能。因此，為了有效提高混凝土橋梁的使用壽命和橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，應(yīng)該在混凝土橋梁設(shè)計(jì)中研究溫度效應(yīng)對橋梁結(jié)構(gòu)的影響，提高混凝土橋梁的使用壽命。

混凝土橋梁結(jié)構(gòu)對溫度效應(yīng)的反應(yīng)

混凝土橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)和材料發(fā)生的變化

因?yàn)榛炷習(xí)艿綔囟刃?yīng)的影響，如果溫度過高，混凝土材料會發(fā)生膨脹情況，導(dǎo)致混凝土橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，最終在混凝土橋梁表面出現(xiàn)裂縫情況，同時如果溫度過低，混凝土就會出現(xiàn)收縮反應(yīng)，從而在橋梁結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生一定的收縮應(yīng)力，收縮應(yīng)力如果長期在橋梁結(jié)構(gòu)中進(jìn)行作用，就會導(dǎo)致橋梁整體出現(xiàn)變形的情況。如果白天和夜晚溫度差值較大，橋梁結(jié)構(gòu)就會因?yàn)闀円箿夭畛霈F(xiàn)疲勞反應(yīng)，降低橋梁的使用壽命。

混凝土結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力集中

因?yàn)闇囟刃?yīng)會是混凝土橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生非線性的溫度影響，所以會導(dǎo)致混凝土橋梁結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)集中應(yīng)力的情況，如果混凝土橋梁表面長期在集中應(yīng)力作用下，就會降低混凝土橋梁的結(jié)構(gòu)性能，最終使混凝土橋梁的穩(wěn)定性和安全性遭到破壞。

混凝土橋梁設(shè)計(jì)中的溫度效應(yīng)研究

混凝土橋梁橋墩結(jié)構(gòu)針對溫度效應(yīng)的設(shè)計(jì)

在混凝土橋梁架構(gòu)中重要的組成部分之一就是橋墩，同時橋墩也是橋梁結(jié)構(gòu)的支撐，因此，在混凝土橋梁設(shè)計(jì)中，對橋墩結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的設(shè)計(jì)要求較高，而溫度效應(yīng)會對橋墩結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定影響。在對橋墩結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)時，應(yīng)該對溫差效應(yīng)產(chǎn)生的問題進(jìn)行充分考慮:首先，明確溫差應(yīng)力的非線性分布問題，橋墩受溫差應(yīng)力出現(xiàn)非線性分布問題的主要原因是在水利對橋墩進(jìn)行施工，導(dǎo)致強(qiáng)橋墩建設(shè)較為復(fù)雜，因此，橋墩在實(shí)際使用過程中，溫差效應(yīng)導(dǎo)致橋墩應(yīng)力集中的問題就會突顯出來，使橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂變情況，最終影響混凝土橋梁整體質(zhì)量。其次，對混凝土橋墩溫差效應(yīng)進(jìn)行分析，特別是日照時期溫差效應(yīng)。現(xiàn)階段，我國橋墩建設(shè)廣泛應(yīng)用固定支座，而日常產(chǎn)生的溫差應(yīng)力對固定支座影響較大，因此，在混凝土橋墩設(shè)計(jì)中應(yīng)該重點(diǎn)對溫差效應(yīng)對橋墩的影響進(jìn)行分析和研究。最后，混凝土橋梁中的橋墩會受到橋墩底部固定約束力和橋面固定約束力的影響，而橋墩底部和橋面的固定約束力會對橋墩結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成破壞，加上混凝土橋墩會受到溫差效應(yīng)的影響，因此，橋墩在受到溫度效應(yīng)影響時會出現(xiàn)橋墩頂部發(fā)生位移的情況。另外，因?yàn)榛炷翗蚨諘艿搅矿w的限制，所以在進(jìn)行混凝土橋梁設(shè)計(jì)時，應(yīng)該對橋墩上端水平約束的情況進(jìn)行充分考慮。

混凝土橋梁上部結(jié)構(gòu)針對溫度效應(yīng)的設(shè)計(jì)

混凝土橋梁每個結(jié)構(gòu)受到溫度效應(yīng)產(chǎn)生的影響都不相同，因此，在進(jìn)行混凝土橋梁設(shè)計(jì)工作中，可以針對不同結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體的研究，從而使混凝土橋梁設(shè)計(jì)在溫度效應(yīng)的研究中可以實(shí)現(xiàn)科學(xué)性，對橋梁建設(shè)質(zhì)量要求進(jìn)行保證，增強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)的使用壽命和使用性能。首先，在溫度效應(yīng)影響混凝土橋梁設(shè)計(jì)中應(yīng)該充分考慮耦合應(yīng)力的影響。混凝土橋梁上部結(jié)構(gòu)不但受到行人及車輛的重力荷載，還受到溫差效應(yīng)的影響，同時鋼筋預(yù)應(yīng)力還在橋梁內(nèi)部架構(gòu)中廣泛存在，因此，在混凝土橋梁設(shè)計(jì)中應(yīng)該對這些應(yīng)力產(chǎn)生的耦合應(yīng)力進(jìn)行考慮，防止設(shè)計(jì)人員只對溫度效應(yīng)進(jìn)行考慮。其次，混凝土橋梁不同形式，對溫度效應(yīng)產(chǎn)生的影響會出現(xiàn)不同的橋梁結(jié)構(gòu)體系。例如:進(jìn)行混凝土拱橋設(shè)計(jì)時，應(yīng)該對溫差荷載效應(yīng)進(jìn)行充分考慮，并在混凝土拱橋設(shè)計(jì)中針對拱橋溫度特點(diǎn)，對每個混凝土構(gòu)件的溫差效應(yīng)荷載進(jìn)行充分考慮。最后，在混凝土橋梁設(shè)計(jì)中在考慮橋梁構(gòu)件特征之后，對混凝土橋梁上部結(jié)構(gòu)的溫度荷載進(jìn)行分析。例如:在進(jìn)行緩凝土橋梁設(shè)計(jì)中，如果采用鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)人員就要在設(shè)計(jì)中對混凝土和鋼管之間進(jìn)行溫差應(yīng)力的考慮，從而降低溫度效應(yīng)對混凝土橋梁造成的影響。

2.3混凝土橋梁在針對溫度效應(yīng)設(shè)計(jì)時應(yīng)該注意的問題

在進(jìn)行溫度效應(yīng)對混凝土效應(yīng)影響設(shè)計(jì)中，應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)問題:第一，對混凝土橋梁的重要節(jié)點(diǎn)進(jìn)行充分考慮，同時在分析重要節(jié)點(diǎn)時應(yīng)該使用溫度場有限分析方式對溫度效益產(chǎn)生影響的分布情況進(jìn)行確定。第二，在混凝土橋梁設(shè)計(jì)中，對混凝土整體結(jié)構(gòu)在溫度效應(yīng)下所產(chǎn)生的影響分析時，應(yīng)該通過實(shí)測資料和理論計(jì)算進(jìn)行分析，從而將空間溫度場的不理溫度分布用簡單得二維變量進(jìn)行分布。第三，在對混凝土橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時，應(yīng)該對溫差荷載進(jìn)行分析，還要對混凝土結(jié)構(gòu)整體和混凝土結(jié)構(gòu)局部溫差應(yīng)力的效應(yīng)進(jìn)行分析，另外，還要對混凝土橋梁產(chǎn)生在溫度差影響下產(chǎn)生的應(yīng)力進(jìn)行疊加。通過相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，晝夜溫差對混凝土橋梁結(jié)構(gòu)影響較大，因此，在混凝土橋梁設(shè)計(jì)過程中也應(yīng)該重點(diǎn)考慮晝夜溫差產(chǎn)生的效應(yīng)。

橋梁光纖測溫系統(tǒng)應(yīng)用說明：
在橋梁上布置光纖系統(tǒng)，通過光纖實(shí)時的在線監(jiān)控，可隨時了解各時段的橋面的溫度狀況，通過光纖測溫系統(tǒng)對橋梁的相關(guān)情況進(jìn)行分析，更好的維護(hù)橋梁的安全。

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