摘要:
近年來,泰萊公路上的車輛迅速增多,特別是車輛嚴(yán)重的超載,出現(xiàn)路面破損、路基沉陷等現(xiàn)象,部分橋涵的墩臺出現(xiàn)了不同程度的斷裂,上部結(jié)構(gòu)也出現(xiàn)了一定程度的損壞,該路段的改造勢在必行。
關(guān)鍵字:傳感器/結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測
一、 工程概況
泰安-萊蕪一級公路建成于1993年10月,是山東省交通規(guī)劃網(wǎng)中“六縱四橫一環(huán)十三連”中的一橫-青島至倌陶公路的重要一段,還起著濱新高速、京福高速連接線的作用,是連接山東東西部地區(qū)的重要樞紐,對區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展起著重要作用。近年來,泰萊公路上的車輛迅速增多,特別是車輛嚴(yán)重的超載,出現(xiàn)路面破損、路基沉陷等現(xiàn)象,部分橋涵的墩臺出現(xiàn)了不同程度的斷裂,上部結(jié)構(gòu)也出現(xiàn)了一定程度的損壞,該路段的改造勢在必行。
二、 監(jiān)測方案
本項目采用高耐久性光纖光柵應(yīng)變傳感器和光纖光柵溫度傳感器,從2005年9月至2007年9月進行傳感器布設(shè)和分階段定期測試,測試方式為離線監(jiān)測,即短期進行車載試驗和運營期監(jiān)測,測試內(nèi)容包括不同車輛軸壓下具有代表性的三個不同斷面各結(jié)構(gòu)層的豎向應(yīng)變場、水平應(yīng)力場和溫度場信息。根據(jù)公路結(jié)構(gòu)的特點,采用高耐久性FRP封裝光纖光柵應(yīng)變傳感器和無外力影響原型封裝光纖光柵溫度傳感器,其中應(yīng)變傳感器有2cm標(biāo)距和8cm標(biāo)距兩種(如圖1所示),分別用來測試豎向應(yīng)變和水平應(yīng)變。
圖1 高耐久性FRP封裝光纖光柵應(yīng)變傳感器
考慮傳感器在鋪料和碾壓過程中可能出現(xiàn)位置偏移,本方案依應(yīng)變傳感器的實際布設(shè)方向制作尼龍節(jié)點,把同一個測點不同方向的應(yīng)變傳感器相對位置固定。
圖2 各向應(yīng)變傳感器用結(jié)點相對固定
圖3 傳感器布設(shè)照片
三、預(yù)期目標(biāo)
本項目正在進行中,預(yù)期達到以下目標(biāo):
1)提供不同車輛軸壓下不同結(jié)構(gòu)層的豎向應(yīng)變分布;
2)提供不同車輛軸壓下不同結(jié)構(gòu)層的水平應(yīng)變分布,分析各水平應(yīng)力狀態(tài);
3)提供不同結(jié)構(gòu)層在不同環(huán)境溫度下的溫度分布信息。