本发明专利技术公开了一种顶推法施工中桥墩水平荷载监测装置，其组成部分包括永久桥墩、长标距应变传感器和光纤光栅解调仪。顶推施工中桥墩水平荷载监测装置的应用过程为：用树脂将长标距应变传感器安装于永久桥墩底部的侧表面，具体位置为与顶推施工方向垂直的桥墩侧面中线上；用光缆连接光纤光栅解调仪与长标距应变传感器，监测永久桥墩底部的应变；基于悬臂梁受力特征，反算永久桥墩顶部的水平荷载。本发明专利技术其设计思路科学合理，施工方便快捷，通过长标距应变监测技术和悬臂梁受力特征，在桥梁顶推施工中有效监测桥墩水平荷载，保障桥墩在施工和正常使用阶段的安全性。工和正常使用阶段的安全性。工和正常使用阶段的安全性。
【技术实现步骤摘要】
一种顶推法施工中桥墩水平荷载监测装置
[0001]本专利技术属于工程结构监测
，涉及一种顶推法施工中桥墩水平荷载监测装置。
技术介绍
[0002]顶推法架梁是桥梁施工中常用的施工方法之一，多用于预应力钢筋混凝土、钢桁梁、钢箱梁等截面连续梁桥的施工。现代的顶推施工工艺采用了逐段顶推，分节段预制的工艺。顶推施工过程中，由于摩擦等原因的影响，会在桥墩中产生水平荷载，水平荷载过大，可能会导致严重的安全问题。因此，对顶推过程中桥墩水平荷载实施监测对桥梁的安全施工意义重大。目前，在施工中主要通过对施工装置的设计来控制水平荷载，缺乏对桥墩水平荷载的监测手段。
[0003]布拉格光纤光栅技术(FBG)被广泛应用于分布式桥梁隧道监测，其基本原理是：在纤芯内形成一个窄带的(透射或反射)滤波器或反射镜。在布拉格光栅处施加外力，光栅的间隔发生变化后，反射回来的光的波长也会发生相应的变化，通过测量布拉格波长的变化即实现应变的监测。该技术相对成熟，测量准确。将FBG传感器设计成长标距应变传感器，可以适应非匀质材料(如混凝土)的监测，提高测量精度。所谓长标距应变传感器，就是指传感器测量的指标代表测量标距范围内的均值，对于混凝土结构这样的平均值可以更好地反映结构实际性能。
[0004]考虑到长标距传感的技术特点，本专利技术将桥墩水平荷载的监测转化为对桥墩底部的平均应变监测，进一步通过应变与水平荷载的关系，可以顶推法施工中桥墩水平荷载的监测。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是针对上述现有技术方法的不足，提供一种安全可靠、技术可行、经济合理的用于顶推法施工中桥墩水平荷载监测装置。
[0006]本专利技术的技术方案为：一种顶推法施工中桥墩水平荷载监测装置，其特征在于：包括长标距应变传感器和光纤光栅解调仪；所述长标距应变传感器通过树脂粘贴在桥墩底部，具体位置为与顶推施工方向垂直的桥墩侧面中线上；
[0007]所述长标距应变传感器采用光纤光栅传感为传感内核，标距长度一般可取桥墩高的1/120～1/10。
[0008]所述光纤光栅解调仪与长标距应变传感器相连，监测长标距应变传感器的应变，通过悬臂梁受力特征，计算桥墩水平荷载。
[0009]有益效果：本专利技术公开的一种顶推法施工中桥墩水平荷载监测装置，其设计思路科学合理，材料安全可靠、耐久性好，施工方便快捷，实现顶推法施工中桥墩水平荷载的监测。
附图说明
[0010]图1是本专利技术一种顶推法施工中桥墩水平荷载监测装置的安装示意图。
[0011]图2是本专利技术一种顶推法施工中桥墩水平荷载监测装置在桥墩截面位置示意图。
[0012]图中：1、梁，2、永久桥墩，3、临时桥墩，4、滑块，5、长标距应变传感器，6、光缆，7、光纤光栅解调仪。
具体实施方式
[0013]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明。
[0014]如图1、图2所示：一种顶推法施工中桥墩水平荷载监测装置，其主要组成部分包括永久桥墩2、长标距应变传感器5和光纤光栅解调仪7。所述的长标距应变传感器5采用光纤光栅传感器内核的长标距应变传感器，其标距长度为永久桥墩2高度的1/20～1/10，一般通过树脂将长标距应变传感器4安装在永久桥墩2底部侧面，具体位置为与顶推施工方向垂直的桥墩侧面中线上(即与顶推施工方向垂直的永久桥墩2的中性轴)，以减少其他荷载(如梁1对永久桥墩2的偏载)的影响。
[0015]装置作用的基本原理是：梁1在水平荷载推动下沿滑块4在永久桥墩2和临时桥墩3上滑动直到达到指定位置，一般通过滑动系统的设计使得梁1到位后永久桥墩2的水平荷载可以被平衡掉，但在施工中水平荷载可能多大或残余水平荷载，对永久桥墩2后期的安全使用存在隐患；在水平荷载作用下，永久桥墩2将产生弯曲，且弯矩从永久桥墩2的墩顶到墩底线性增加，因此，只需要测量某一位置的弯矩就可以反算出水平荷载；长标距应变传感器5可监测永久桥墩2的应变，进一步计算永久桥墩2的弯矩，从而解析水平荷载。
[0016]具体说明如下：
[0017]依据悬臂梁模型，水平荷载
[0018][0019]式中，ε为长标距应变传感器5的应变，E为混凝土的弹性模量，I为永久桥墩2在水平推力方向上的惯性矩，y为长标距应变传感器5到永久桥墩2中性轴的距离，L为长标距应变传感器5的中点到永久桥墩2顶部的距离。
[0020]一种顶推法施工中桥墩水平荷载监测装置，其实施步骤如下：
[0021]第一步：用树脂将长标距应变传感器5安装于永久桥墩2底部的侧表面，具体位置为与顶推施工方向垂直的桥墩侧面中线上。
[0022]第二步：用光缆6连接光纤光栅解调仪7与长标距应变传感器5，监测永久桥墩2底部的应变；
[0023]第三步：利用公式(1)计算水平荷载。
[0024]应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种顶推法施工中桥墩水平荷载监测装置，其特征在于：包括永久桥墩、长标距应变传感器和光纤光栅解调仪；所述长标距应变传感器通过树脂安装在永久桥墩底部的表面，布设位置为与顶推施工方向垂直的桥墩侧面中线上；所述长标距应变传感器和光纤光栅解调仪采用光缆连接，在施工中监测永久桥墩的应变，利用悬臂梁受力特征，计算永久桥墩的水平荷载。2.根据权利要求1所述的一种顶推法施工中...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘博，洪钊，唐永圣，阳明，吴永哲，张静，赵海峰，徐磊，宋阳，唐强，黄钰程，杜嘉宝，孙金钊，
申请(专利权)人：中交一公局集团有限公司，
类型：新型
国别省市：
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