大跨铁路桥梁支座位移监测数据漂移现象分析及处理

为研究大跨铁路桥梁支座位移监测数据漂移现象,以国内某大跨铁路桥梁监测系统为背景,对支座位移漂移现象进行分类及处理。结果表明:支座位移监测数据漂移可分为渐进式漂移和突变式漂移,渐进式漂移是结构正常响应,突变式漂移是异常数据,需归位修正;支座位移渐进式漂移现象多发生在列车过桥时段,由列车激振释放主梁与支座间摩阻力产生,温度上升时段,支座位移渐进式增加,反之则反之;采用支座位移突变式漂移位置前后小区间均值可以准确实现数据归位修正;由于部分列车载重较大及材料老化等原因,导致列车过桥时支座渐进式漂移量增大。     

基于分布式光纤应变传感技术的改进共轭梁法监测结构变形分布研究

工程结构的变形分布是识别结构损伤累积的一个重要手段和指标,但通过现有各种"点式"传感技术还难以全面准确监测结构变形分布。本文基于PPP-BOTDA分布式应变测量技术,提出一种适用于监测简支结构和多跨连续结构变形分布的改进共轭梁法。首先针对传统共轭梁法无法监测由支座沉降产生结构变形的缺点进行改进,使之适用于荷载与支座沉降同时作用的情况。根据本文方法得到的结构变形分布与应变分布呈显式线性关系,与荷载及截面刚度条件无关。理论分析与试验结果均表明,由本文方法得到的某跨结构变形监测精度仅由该跨应变测量误差控制,与其它跨应变测量误差无关,这就限制了应变测量误差的影响范围并保证结构变形的准确监测。     

大沙沟高墩大跨连续刚构桥运营监测系统设计与研究

以总长1 834.58m的大沙沟高墩大跨连续刚构桥为工程背景,介绍该桥健康监测系统的组成、作用及原理等。对包括加速度、动位移等动态特征及支座位移等静态信息进行采集并分析。采用开放式系统设计,设置适度冗余的传感器及相关设备,保证系统的可靠性,并满足系统改进、扩展和完善的需求;采用专用光缆结合光纤收发器组成信息的远程传输系统,实现数据远距离传输及监控。采用实时监测和定期监测相结合的办法,减少数据采集量和后处理难度;该健康监测系统工作正常、性能稳定、监测数据可信。通过对监测数据的初步分析,表明大沙沟特大桥没有异常发生,目前桥梁处于安全状态。     

基于长期监测的桥梁支座滑移研究

针对支座滑移异常情况,采用位移计对桥梁过渡墩支座进行了滑移监测,并利用有限元软件进行了模拟计算,通过对监测结果与理论计算值进行对比,探讨了支座滑移状况及原因,分析了支座滑移受阻对结构可能产生的影响,并提出了相应的养护措施。     

某大跨网架结构屋盖隔震整体分析

本文在分析大跨空间网架自身结构特性的基础上,提出采用柱顶隔震方法作为该类结构的减震措施。研究了橡胶支座与滑移支座两类隔震装置用于网架结构柱顶隔震的工作机理,进而以某大跨网架结构为例,对具有不同自振周期的网架结构采用不同隔震装置在不同地震波下隔震效果进行了对比。结果表明:两类隔震支座在网架柱顶隔震中均有较好的隔震效果,相对橡胶支座而言,滑移隔震支座受结构动力特性与地震波输入的影响较小。     

牛河梁红山文化遗址群Ⅱ号点保护篷钢结构性能化设计

对采用径向限位滑动支座的牛河梁红山文化遗址群Ⅱ号点保护篷钢结构进行了抗震性能设计,比较了不同支座形式及支撑体系对结构整体稳定性能的影响,同时分析了结构的静力延性性能,并对结构进行了抗连续倒塌设计。分析结果表明,采用限位滑动支座不会对结构的稳定性能产生较大不利影响;支撑体系对结构的稳定性能影响很大,桁架下弦必须全跨布置系杆;结构体系满足静力延性性能设计目标,且有很好的抗连续倒塌能力。     

大跨空间轮辐式弦支桁架结构施工过程监测与模拟分析

大跨空间轮辐式弦支桁架结构施工过程复杂,不同施工方案及阶段结构刚度和荷载变化对结构安全影响不容忽视,但目前国内外对大跨空间结构多进行施工成型后的静力分析,缺乏对复杂结构施工过程中的受力监测与分析。为研究西安某体育馆大跨空间轮辐式弦支桁架结构在不同施工阶段的受力与变形性能,采用有限元程序MIDAS/Gen模拟该大跨空间结构旋转累积滑移施工过程的8个不同阶段,对辐射状倒三角桁架、加强桁架及“Y”型格构柱三类关键构件的应力与位移进行了仿真分析,并与实际监测数据进行对比。结果表明:数值仿真模拟结果与施工实际监测数据吻合较好,验证了数值仿真模拟的可行性; 通过预测不同施工阶段结构应力变化及最不利危险施工节点,可为施工阶段健康监测系统的分区建立及关键节点布测提供思路与依据,具有实际工程意义; 大跨空间轮辐式弦支桁架结构在不同施工阶段的内力变化较大,最大竖向位移常发生于桁架中间部位的下弦,为保证施工阶段安全性,应对外环桁架竖向腹杆、中心环桁架腹杆及上弦等关键节点进行重点监测及预警,避免施工阶段构件受损,保障施工安全。     

西安丝路国际会议中心隔震技术应用研究

随着建筑复杂程度的不断增大及隔震技术应用的推广，有必要对大跨复杂结构隔震设计过程中的关键问题进行研究。以西安丝路国际会议中心为工程背景，介绍了隔震设计在大跨复杂结构中的应用。该建筑结构地上部分采用巨型钢框架结构，地下部分采用混凝土框架-剪力墙结构，在地下室顶板以下柱顶布置隔震支座形成隔震层，隔震层混合使用“橡胶隔震支座+弹性滑板支座+黏滞阻尼器”。通过隔震层的选型与布置及计算分析，认为采用地下室顶板以下柱顶布置隔震层的方式具有适用性，隔震设计满足规范各项要求。结合结构特点，对隔震结构扭转控制、超长钢结构采用隔震设计时温度效应的影响、隔震层在地震作用下的自复位能力、双支座布置误差控制及弹性滑板支座水平度控制要求等问题进行了分析，并针对各专项问题提出了相应的解决方法和控制措施，为类似工程设计提供参考。     

靖江市体育中心体育馆上承式张弦桁架拱设计研究

靖江体育中心体育馆屋面为屋脊沿矩形对角线布置的双坡屋面,为统一各榀桁架形状及受力、优化用钢量,设计出一种可适用于不规则坡屋面的新型上承式张弦桁架拱结构。以用钢量最小为目标,采用二次开发的ANSYS优化设计程序,对控制该结构形状的各参数进行优化。结果表明:当桁架跨度小于100m时,宜采用在跨度三分点附近布置2根撑杆的结构形式;拱脚处桁架高度建议取0.45~0.55倍的结构高度,拱脚距支座距离建议取0.06~0.08倍的跨度;结构用钢量随高跨比的增大而减小,当高跨比取0.10时,用钢量接近最优值。     

支撑梁挠曲变形对连续板弯矩影响的分析

以弹性薄板的Levy解答为基础,分析了连续板梁结构中支撑梁挠曲变形对板弯矩的影响,求得考虑梁变形时的板支座弯矩及跨中弯矩的计算式;通过对一实例的计算,分析各因素对支撑梁挠度及板支座弯矩及跨中弯矩的影响程度;最后,针对连续板的设计提出一些改进方法。     

重庆奥林匹克体育中心钢网架安全监测及数据分析

本文介绍了重庆市奥林匹克体育中心体育场钢结构安全检测系统的构成特点．分析了钢桁架在吊装、塔架拆除、屋面设备安装后的应变监测数据,在结构形成后进行了连续温度监测,并分析了温度对结构内力的影响。     

微型钢管桩桩间土滑塌机理与监测验证

桩间土滑塌是基坑工程中经常出现的一种破坏形式,对基坑工程的安全产生重大威胁,因此,研究桩间土滑塌的条件和机理就显得尤为重要。本文结合某微型钢管桩基坑支护工程桩间土滑塌实例,对桩间土滑塌的机理进行了详细的研究和阐述,并结合全自动远程实时监测装置测得的地表沉降数据辅助验证。研究结果表明:桩间土的滑塌可分为桩间土拱形成、蠕变与塑性变形、桩间土拱破坏三个阶段,滑塌的触发原因为地下水位回升,导致土体抗剪强度降低,土拱破坏;采用自主研发的全自动远程实时监测系统能够及时准确的测量出地表沉降,并反应出基坑开挖、气温变化及降排水条件等对坑周土体地表沉降的影响,对保障基坑安全施工有重要的意义。     

跨度120m三角锥体钢结构施工滑移监测方法研究

大跨度钢结构的滑移是一个动态过程,滑移推力、环境荷载、轨道承载力、轨道平顺性等因素对结构准确就位均有影响。为此,提出了一种能够监测滑移施工过程结构安全、稳定及滑移同步性的方法,该方法通过模拟分析施工滑移过程,准确预判滑移中结构出现损伤的位置和程度,提前采取措施;通过实时在线监测结构滑移施工过程中多项参数的变化,避免滑移过程中结构的应力集中、局部变形过大、脱轨、失稳及倾覆。以大同美术馆钢结构屋盖滑移施工监测为例,在滑移前对滑移施工过程进行模拟分析和监测系统安装,对滑移阶段结构关键构件的应变、位移、构件变形及环境温度进行实时监测、分析与反馈。结果表明：大跨度钢结构滑移受温度、轨道平顺性、轨道处结构变形值、顶推设备误差影响;采用有限元模拟分析、现场监测、实时分析与反馈的监测方法,可有效控制滑移过程中结构的内力、变形、各轨道滑移的同步性及结构的整体稳定性。     

光纤Bragg光栅传感技术在隧道监测中的应用

在阐述光纤Bragg光栅（FBG）传感技术的工作原理和优点的基础上,以昆明白泥井3#隧道为实例,提出FBG传感器在隧道内的铺设方案及温度补偿技术。经过对隧道断面的24h连续监测,讨论隧道内最大温差对Bragg反射中心波长变化的影响,并对隧道每一监测断面上温度传感系统所取得的Bragg波长值进行可靠性的估计,验证FBG监测系统的可靠性。对隧道进行8个月的定期监测,并对隧道断面的应变变化情况进行分析,分析结果表明：干湿季节交替是导致测点应变波动的重要因素,而雨季是致使测点应变变化增大的主要原因。目前隧道二次衬砌结构稳定;同时,研究结果表明,FBG可准确地测出隧道的应变分布,将其应用于隧道变形监测中是可行和有效的。     

Research on construction slip monitoring method of spatial steel structure with triangular cone shape spanning 120 meters

大跨度钢结构的滑移是一个动态过程，滑移推力、环境荷载、轨道承载力、轨道平顺性等因素对结构准确就位均有影响。为此，提出了一种能够监测滑移施工过程结构安全、稳定及滑移同步性的方法，该方法通过模拟分析施工滑移过程，准确预判滑移中结构出现损伤的位置和程度，提前采取措施；通过实时在线监测结构滑移施工过程中多项参数的变化，避免滑移过程中结构的应力集中、局部变形过大、脱轨、失稳及倾覆。以大同美术馆钢结构屋盖滑移施工监测为例，在滑移前对滑移施工过程进行模拟分析和监测系统安装，对滑移阶段结构关键构件的应变、位移、构件变形及环境温度进行实时监测、分析与反馈。结果表明：大跨度钢结构滑移受温度、轨道平顺性、轨道处结构变形值、顶推设备误差影响；采用有限元模拟分析、现场监测、实时分析与反馈的监测方法,可有效控制滑移过程中结构的内力、变形、各轨道滑移的同步性及结构的整体稳定性。     

大佛寺长江大桥健康监测系统

介绍了大佛寺桥的健康监测系统,该健康监测系统由本地子系统和远程监测子系统构成。其中本地子系统包括:(1)光纤应变传感子系统,(2)挠度位移测量子系统,(3)温度传感子系统,(4)动力学测量子系统等四个传感子系统及本地控制和数据处理子系统:而远程监测子系统则包含通信与传输子系统以及远程服务器群等;监测结果通过Internet传送到远端的管理中心。介绍了静态参数监测系统的设计、实施,并给出了各传感子系统的部分监测结果。     

红砂岩顺层边坡监测及变形破坏分析

 由于红砂岩易风化崩解、长期强度低以及层间发育泥化夹层等特点,坡脚开挖后往往形成稳定性差的顺层边坡。根据现场调查分析认为,不利的地质结构、坡脚开挖及降水诱发是红砂岩顺层边坡发生变形破坏失稳的主要原因。长期的边坡监测数据表明,边坡在抗滑桩支护后仍处于蠕滑变形,边坡及抗滑桩均出现不同程度的变形。结合以往研究工作,综合分析边坡监测数据认为,持续高强度降水和滑面向深部发展是处治后的边坡及支护结构变形的主要原因。抗滑桩支护后滑面向深部发展,新滑面位于稳定地下水位以上。持续的高强度降水对泥化夹层的淋滤作用明显,并使泥化夹层含水量增大、强度降低,边坡的剩余下滑力增大,抗滑桩通过变形协调发挥抗滑作用。     

连拱隧道浅埋偏压段的受力和变形机制研究

 以安景高速双河口隧道为工程背景,针对连拱隧道洞口浅埋偏压段特殊的地形情况,探讨围岩在地应力和边坡滑动共同影响下的应力分布情况。为满足工程应用的需要,在监测数据分析的问题上提出对监测数据进行非线性分离的方法,并以其中的线性趋势项为依据建立围岩的应力与变形之间的映射关系,来指导隧道设计和施工,用分离出来的波动项来分析施工过程中出现的异常情况。结果表明：连拱隧道洞口浅埋偏压段受到上覆荷载和边坡滑动的共同作用,其中最危滑动面和洞口上部坡角处的围岩和支护结构受边坡滑动的剪拉作用影响最为明显,消除施工等因素影响的监测数据趋势项可以更直观地说明这一点,因此在隧道工程中如果穿越岩体最危滑动面附近的围岩时有必要考虑边坡滑动的影响。     

预应力锚索在既有建筑CFG复合地基中的设计探析

根据工程实例介绍了排桩锚杆支护体系预应力锚索在基坑外侧相邻既有建筑CFG复合地基中的设计方案,以及支护结构实施完毕后,在基坑开挖过程中对外侧建筑物连续监测,通过监测结果显示对外侧建筑物的影响情况。     

Frictional sliding tests on combined coal-rock samples

A test system was developed to understand the sliding mechanism of coal-rock structure. The test system was composed by a double-shear testing model and an acousto-optic monitoring system in association with a digital camera and an acoustic emission （AE） instrument. The tests can simulate the movement of activated faults and the sliding in coal-rock structure. In this regard, instable sliding conditions of coal- rock samples, sliding types under different conditions, displacement evolution law, and AE character- istics during sliding process were investigated. Several sliding types were monitored in the tests, including unstable continuous sliding, unstable discontinuous sliding, and stable sliding. The sliding types have close relation with the axial loads and loading rates. Larger axial load and smaller loading rate mean that unstable sliding is less likely to occur. The peak shear stress was positively correlated with the axial load when sliding occurred, whereas the displacement induced by unstable sliding was uncorre- lated with the axial load. A large number of AE events occurred before sliding, and the AE rate decreased after stable sliding. The results show that the tests can well simulate the process of structural instability in a coal bump, and are helpful in the understanding of fault activation and the physical processes during squeezing process of roof and floor.