[发明专利]一种用于简支梁桥静载荷试验应变测试温度修正方法及仪器

说明书

技术领域

本发明涉及到在桥梁检测中简支梁静载荷试验中一种用于温度应力修正的测试方法及配套使用的测试记录仪器，属于土木工程的桥梁工程检测领域。

背景技术

暴露在自然环境中的混凝土结构，经受气温、日照温差以及一些人为造成的温度变化等剧烈影响。由于混凝土材料的热传导性能差，受其周围环境气温以及日照等作用，将使表面温度迅速上升(降低)，但结构的内部温度仍处于原来状态，于是在混凝土结构中形成较大的温度梯度，混凝土结构的各部分处于不同温度状态。由此产生的温度变形，当被结构的内、外约束阻碍时，会产生相当大的温差应力。在混凝土桥梁结构中，由于温度荷载产生的应力，有时甚至比活载产生的应力还要大，并且温度应力会随着温度梯度和结构约束条件的变化而变化。

桥梁静载荷试验耗时较长，在测试过程中，桥梁结构的温度变化必然会造成桥梁结构温度应力的变化，这就造成了桥梁验收中的静载荷试验温度误差的存在。

桥梁结构通车运行之前一般要进行桥梁的动静载荷试验，以验证桥梁的实际承载能力，在静载荷试验中，由于温度梯度的变化，造成检测结果的正偏差或者负偏差，对检测结果的精确度以及后续评价的可靠度都有一定的降低，通过对桥梁结构温度应力的测试可以基本消除该部分误差。

本发明内容

基于上述简直梁桥静载荷试验中温度误差存在的问题，本发明的目的是提出一种降低温度误差的方法及测试仪器，通过该方法可直接计算在桥梁静载荷试验过程中因环境，光照等因素造成的桥梁温度变化带来的测试误差，是一种提高传统桥梁静载荷试验精度的方法。

本发明是通过测量桥梁梁体横断面的温度场，完成梁体横断面温度梯度曲线，并根据平截面假定等力学方法计算温度梯度的变化对梁体产生的应力，从而在桥梁静载荷试验中剔除温度对测试结果造成的部分误差，提高实验精度。其具体方法步骤是

(1)利用安装于梁体横断面上的温度传感器测量梁体的横断面的温度测点值，根据各个测试值回归算出温度曲线方程t(y)；

(2)根据温度曲线求出梁体的温度变形曲率

基础应变值ϵ0=αA∫ht(y)·b(y)·dy-ycψ;]]>

(3)根据梁体力学分析平截面假定可推出梁体的温度自应力值

σ(y)＝E[αt(y)-(ε0+ψ·y)]；

(4)用相应截面的相应高度处的应变实际测试值减掉温度自应力值即为修正后的力学加载值；

(5)在桥梁静载荷试验中静载应力值＝实测值-(温度修正终值-温度修正初值)；

附图说明

图1是测试仪器布置简图，用于说明温度传感器及应变传感器布置方式和位置；图2是实测温度曲线示意图；图3是梁体温度变形曲率及基础应变示意图；图4是温度补偿基本原理示意图。

下面结合测量方法的具体实施对本发明作进一步阐述。

具体实施方式

具体实施方法、步骤为：

(1)在图1中温度测点处安装温度传感器，测量梁体断面温度，回归温度曲线t(y)，如图2所示