為什么橋梁要使用光纖測(cè)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(duì)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(duì)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(huì)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(shí)如果溫度過低，混凝土就會(huì)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(zhǎng)期在橋梁結(jié)構(gòu)中進(jìn)行作用，就會(huì)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(huì)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(huì)是混凝土橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生非線性的溫度影響，所以會(huì)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(zhǎng)期在集中應(yīng)力作用下，就會(huì)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(duì)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(shí)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(duì)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(huì)對(duì)橋墩結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定影響。在對(duì)橋墩結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該對(duì)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(duì)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(huì)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(duì)混凝土橋墩溫差效應(yīng)進(jìn)行分析，特別是日照時(shí)期溫差效應(yīng)。現(xiàn)階段，我國(guó)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(duì)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(duì)溫差效應(yīng)對(duì)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(huì)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(huì)對(duì)橋墩結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成破壞，加上混凝土橋墩會(huì)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(shí)會(huì)出現(xiàn)橋墩頂部發(fā)生位移的情況。另外，因?yàn)榛炷翗蚨諘?huì)受到量體的限制，所以在進(jìn)行混凝土橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該對(duì)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(duì)溫度效應(yīng)的設(shè)計(jì)

混凝土橋梁每個(gè)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(duì)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(duì)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(shí)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(duì)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(duì)溫度效應(yīng)進(jìn)行考慮。其次，混凝土橋梁不同形式，對(duì)溫度效應(yīng)產(chǎn)生的影響會(huì)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(shí)，應(yīng)該對(duì)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(duì)拱橋溫度特點(diǎn)，對(duì)每個(gè)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(duì)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(duì)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(duì)混凝土橋梁造成的影響。

2.3混凝土橋梁在針對(duì)溫度效應(yīng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意的問題

在進(jìn)行溫度效應(yīng)對(duì)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(duì)混凝土橋梁的重要節(jié)點(diǎn)進(jìn)行充分考慮，同時(shí)在分析重要節(jié)點(diǎn)時(shí)應(yīng)該使用溫度場(chǎng)有限分析方式對(duì)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(duì)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(shí)，應(yīng)該通過實(shí)測(cè)資料和理論計(jì)算進(jìn)行分析，從而將空間溫度場(chǎng)的不理溫度分布用簡(jiǎn)單得二維變量進(jìn)行分布。第三，在對(duì)混凝土橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該對(duì)溫差荷載進(jìn)行分析，還要對(duì)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(duì)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(duì)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(cè)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(shí)的在線監(jiān)控，可隨時(shí)了解各時(shí)段的橋面的溫度狀況，通過光纖測(cè)溫系統(tǒng)對(duì)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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