一种超长大纵坡悬索桥主梁竖向位移的监测方法技术

本发明专利技术公开了一种超长大纵坡悬索桥主梁竖向位移的监测方法，为克服悬索桥大跨度和大纵坡引起的超长监测线上两端高度差超过挠度监测传感器量程的问题，采用设置转点的方法将超长监测线分割成多条短监测线，使每条短监测线两端高度差减小至监测量程范围内，该方法思路巧妙，逻辑清晰，可有效简化监测方法，提高监测精度；采用高精度大量程压力变送器替代挠度监测传感器进行监测，可大大简化现场传感器安装和运维工作量，具有良好的经济实用性

【技术实现步骤摘要】
一种超长大纵坡悬索桥主梁竖向位移的监测方法


[0001]本专利技术涉及一种超长大纵坡悬索桥主梁竖向位移的监测方法，属于桥梁监测

。

技术介绍

[0002]具有大纵坡的大跨度悬索桥营运期间最关键的技术指标即为加劲梁竖向位移，在恒载和可变荷载作用下加劲梁竖向位移是反应大跨度悬索桥结构受力状态和结构安全的重要技术指标
。
为确保大跨度悬索桥主梁竖向位移在安全范围内，有必要对大跨度悬索桥主梁竖向位移进行实时监测
。
[0003]当前对大跨度悬索桥主梁竖向位移的监测主要采用基于连通管原理的挠度传感器，
《
公路桥梁结构监测技术规范
》(JTT1037
‑
2022)8.4.1b)
条中规定，挠度传感器精度宜不大于
0.75
％，最大允许误差宜不大于
2mm
的要求，经反算挠度传感器的量程不宜超过
3m
，而独立的监测水路中任意两个挠度传感器的安装高差不能超过挠度传感器的量程
。
而对形如贵州山区的大跨度悬索桥，为更好跨越峡谷，常常采用大跨度和大纵坡的悬索桥，大跨度和大纵坡会导致挠度监测传感器起终点间高差超过
3m
的情况，进而不能满足上述规范对挠度传感器最大允许误差的要求
。

技术实现思路

[0004]鉴于此，本专利技术的目的是提供一种超长大纵坡悬索桥主梁竖向位移的监测方法，可以克服现有技术的不足
。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0006]一种超长大纵坡悬索桥主梁竖向位移的监测方法，包括以下步骤：
[0007]s1、
在悬索桥两端设置基准点，在基准点和跨中最高点之间设置若干转点，并且基准点
、
跨中最高点及每个转点处均设有存在高度差的压力变送器，且相邻压力变送器的高差不超过监测装置的量程；
[0008]s2、
以起点为基准点，计算各条短监测线中任一转点相对于基准点的竖向位移，该竖向位移即为主梁的竖向监测位移
。
[0009]进一步地，在步骤
s1
中，在悬索桥两端设置基准点
1、
基准点2，两基准点之间为一条长监测线，以跨中最高点为分隔点，将一条长监测线分为两半可单独监测的第一监测线
、
第二监测线，在第一监测线
、
第二监测线上设置若干压力变送器，将其分隔成若干两端量程不超过压力变送器量程的短监测线，并且在跨中最高点设置两个压力变送器，在跨中最高点的两个挠度传感器分属第一监测线
、
第二监测线，监测值可相互校核，提高监测准确率
。
[0010]进一步地，以跨中最高点为分隔点，对称设置基准点
1、
基准点2，使第一监测线
、
第二监测线长度相同
。
[0011]进一步地，分别计算第一监测线
、
第二监测线的最小分隔数量：
[0012]第一监测线的计算公式为：
L
1min
＝
H1/r1，
[0013]第二监测线的计算公式为：
L
2min
＝
H2/r2，
[0014]式中，
H1为基准点1与跨中最高点的压力变送器压差值，
H1＝
L1*a1；
[0015]H2为基准点2与跨中最高点的压力变送器压差值，
H2＝
L2*a2；
[0016]L1、L2为第一监测线
、
第二监测线长度；
[0017]a1、a2为桥梁上第一监测线
、
第二监测线的纵坡率；
[0018]r
为压力变送器的量程
。
[0019]进一步地，为了便于监测和记录，对第一监测线
、
第二监测线进行进行编号
。
[0020]进一步地，步骤
s2
中，
[0021]计算第一监测线上任一短监测线中，转点
1i
相对于短监测线
11
中基准点1对应的主梁竖向位移
N
1i
：
N
1i
＝
n
1i
+N
11
；
[0022]计算第二监测线上任一短监测线中，转点
2i
相对于短监测线
21
中基准点2对应的主梁竖向位移
N
2i
：
N
2i
＝
n
2i
+N
21
；
[0023]式中，
N
11
为第一监测线上短监测线
11
中的转点
11
相对于基准点1对应的主梁竖向位移
N
11
：
N
11
＝
P
11
‑
P
10
；
[0024]n
1i
为第一监测线上任一短监测线两端的压强差：
n
1i
＝
P
1i
‑
P
1i
‑1；
[0025]N
21
为第二监测线上短监测线
21
中的转点
21
相对于基准点2对应的主梁竖向位移：
N
21
＝
P
21
‑
P
20
；
[0026]n
2i
为第二监测线上任一短监测线两端的压强差：
n
2i
＝
P
2i
‑
P
2i
‑1；
[0027]P
10
＝
P
20
，为基准点
1、
基准点2处压力变送器压强值；
[0028]P
11
、P
21
分别为位于短监测线
11
的转点
11、
短监测线
21
的转点
21
处压力变送器压强值；
[0029]P
1i
‑1、P
2i
‑1分别为短监测线
1i
‑1的转点
1i
‑
1、
短监测线
2i
‑1的转点
2i
‑1处压力变送器压强值；
[0030]P
1i
、P
2i
分别为短监测线
1i
的转点
1i、
短监测线
2i
的转点
2i
的压力变送器压强值...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种超长大纵坡悬索桥主梁竖向位移的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
s1、
在悬索桥两端设置基准点，在基准点和跨中最高点之间设置若干转点，并且基准点
、
跨中最高点及每个转点处均设有存在高度差的压力变送器，且相邻压力变送器的高差不超过监测装置的量程；
s2、
以起点为基准点，计算各条短监测线中任一转点相对于基准点的竖向位移，该竖向位移即为主梁的竖向监测位移
。2.
根据权利要求1所述的超长大纵坡悬索桥主梁竖向位移的监测方法，其特征在于，在步骤
s1
中，在悬索桥两端设置基准点
1、
基准点2，两基准点之间为一条长监测线，以跨中最高点为分隔点，将一条长监测线分为两半可单独监测的第一监测线
、
第二监测线，在第一监测线
、
第二监测线上设置若干压力变送器，将其分隔成若干两端量程不超过压力变送器量程的短监测线，并且在跨中最高点设置两个压力变送器，在跨中最高点的两个挠度传感器分属第一监测线
、
第二监测线，监测值可相互校核，提高监测准确率
。3.
根据权利要求2所述的超长大纵坡悬索桥主梁竖向位移的监测方法，其特征在于，以跨中最高点为分隔点，对称设置基准点
1、
基准点2，使第一监测线
、
第二监测线长度相同
。4.
根据权利要求2所述的超长大纵坡悬索桥主梁竖向位移的监测方法，其特征在于，分别计算第一监测线
、
第二监测线的最小分隔数量，第一监测线的计算公式为：
L
1min
＝
H1/r1，第二监测线的计算公式为：
L
2min
＝
H2/r2，式中，
H1为基准点1与跨中最高点的压力变送器压差值，
H1＝
L1*a1；
H2为基准点2与跨中最高点的压力变送器压差值，
H2＝
L2*a2；
L1、L2为第一监测线
、
第二监测线长度；
a1、a2为桥梁上第一监测线
、
第二监测线的纵坡率；
r
为压力变送器的量程
。5.
根据权利要求2‑4任一所述的超长大纵坡悬索桥主梁竖向位移的监测方法，其特征在于，为了便于监测和记录，第一监测线
、
第二监测线进行进行编号
。6.
根据权利要求5所述的超长大纵坡悬索桥主梁竖向位移的监测方法，其特征在于，步骤
s2
中，计算第一监测线上任一短监测线中，转点
1i
相对于短监测线
11
中基准点1对应的主梁竖向位移
N
1i
：
N
1i
＝
n
1i
+N
11
；计算第二监测线上任一短监测线中，转点
2i
相对于短监测线
21
中基准点2对应的主梁竖向位移
N
2i
：
N
2i
＝
n
2i
+N
21
；式中，
N
11
为第一监测线上短监测线
11
中的转点
11
相对于基准点1对应的主梁竖向位移...

【专利技术属性】
技术研发人员：蓝先林，周潇，黄志勇，胡烨蔓，王德铭，罗坤，卢凤文，朱承前，廖斌，周礼平，曾庆展，杜镔，徐向东，唐志，张剑锋，
申请(专利权)人：贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：