1、外文原文http:/ C1 中文 4370字 附件 C：译文 1 平衡悬臂施工 混凝土桥 挠度 和温度 的 自动监测 作者 Olivier BURDET 博士 瑞士联邦理工学院，洛桑，瑞士 ， 钢筋和预应力混凝土研究所 Calgary, Canada: 5th Int
2、ernational Conference of Short and Medium Span Bridges, 1998 摘 要 ： 我们需要一种 可靠的监测系统 来跟踪 结构行为随时间的演化 。 挠度和旋转 两个参数 反映了结构 的整体行为。本文提出了一 种测量 桥梁长期变形的创新方法 ， 即， 使用倾角仪。 高精密电子 倾角仪 可以有效地追踪 桥梁的 长期 旋转而不需要中断交通 。除了准确，这些 仪器 已被证明随着时间的推移是 足够 稳定 ， 野外条 件下也非常 可靠。 Mentue 桥 ， 长 565m，双 箱 双室 梁 ， 后张 法
3、 预应力混凝土公路桥梁 ， 修建于瑞士 。该桥 由平衡悬臂法 修建于一条深谷之上 。墩高 100m， 主跨为 150m。 一个集中的数据采集系 统于 1997 年 修建该桥时 安装在一 梁上 。每一分钟，系统记录 了很多测量点的 旋转量 和温度 值 。在多个地点同时测量 出的 旋转 量 和混凝土温度给 出了热条件引起的变动 的清晰概念。该系统将 与一水平装置结合使用，用以跟踪桥梁的长期行为。 初步结果表明该系统 运行 可靠， 并且 传感器的准确性非常优秀。 对旋转和温度的演变比较表明，结构对气温变化 的反应 相当快。 1. 背
4、景 遍布世界， 服役结构的数量在 不断增加。随着交通的发展 ，我们 日益依赖于可靠的交通 运输， 越来越有必要去 预见和预测结构的恶化。特别是，对 于 主要运输系统的 那 部分结构，修复工程需要认真规划，以尽量减少交通中断。结构自动监测 仪器 从而迅速发展。 长期桥梁监测是这一全面努力的重要组 成部分，以 尝试 减少 对 主要结构 的 影响和 维修 工程的费用。通过了解某一特定结构的恶化速度，工程师能够预见并充分界定所要求的 处理 措施的时机。相反，不降低结构的整体安全性 ，处理 可以推迟到结构 需要相应措施的
5、时候 。 本文提出了一 种检测 桥梁 长期 变形的创新方法。高精度 倾角仪的 使用 允许我们可以对长期旋转进行有效、准确和无障碍跟踪。 该测量 设备 可以 在正常 交通状况 下运行 。同一时间测量的、多个地点的温度给出了一个由热、蠕变和收缩导致的变形的清晰概念。提出该系统的可行性是 1997 年 8 月开始运营的修建于瑞士的 Mentue 桥。该桥 主跨150m，墩高 100m。 2. 桥梁的长期监测 C2 作为其研究和瑞士联邦理工学院（洛桑联邦理工学院）服务活动的一部分，该桥梁和其他结构涉及到的
6、钢筋混凝土和预应力混凝土长期变形的监测已超过二十五年 1， 2，3， 4。在过去， IBAP 已经制定了一个长期变形测量的水准测量系统 5， 6。该系统已成功的服务于瑞士的十座桥梁约十年 5,7。该系统强大，可靠和足够准确，但它要求每次测量要人为操作，并没有很好地适合于数据自动采集。该系统另外的一个缺点是，它只是较容易适用于可接触到的箱形梁桥。 偶尔超 过 24 小时的连续测量表明，它日常变形幅度很大，通常一两个小时内几个毫米。这体现在图 1 中，那里的双箱双室梁 Lutrive 桥在他们被后张之前和尔后超过数年的测量显示了 24 小时内的测量结果。观
7、察到的数据散射主要是由桥梁的热效应造成的。用平衡悬臂法建造、 1435m 主跨的箱形梁，在一个阳光明媚的日子变形幅度是与过去数年的长期变形属于同一量级的。 瞬时测量，如水准测量得出的结果，不一定代表了该桥的平均位置。这是因为在桥梁测量时的位置是受过去几个小时、几天气温的温度历史影响。即使周全的考虑影响监测测量结果的因素并且在每 年的同一时期进行测量，也需要相对较长的时间，我们才能弄清楚 Lutrive 桥在 1988 年进行改造时额外桥梁后张 3,7,11有没有产生与两者相同的影响。 图 1： Lutrive 桥的长期挠度，与 24 小时内挠度自动采集的数据，使得我们
8、可以在一个可接受的成本上进行方便地测量，因此非常可取。一个可能的解决方案研究，进行了包括基于激光水准，光纤传感器和 GPS 定位，得出的结论是，只要可以确保它们的长期稳定性，当前类型的电子倾角仪，都适合于自动测量现有桥梁的旋转量 8。 3. MENTUE 道桥 C3 Mentue 桥 是单 箱双室 箱梁桥，将 衔接 从洛桑到伯尔尼 的 未来 A1 高速公路。每 片梁设计类似，拥有约 565m 的 ,整体长度和 13.46m 的 宽度，设计 承载 两行车线和一个应急车道。桥梁 跨越一 两侧 有 陡峭 山坡的深谷 （图 2）。平衡悬臂桥梁 施工 设计 是与另一桥梁方案比选的 结果 。 100m 高的混凝土桥墩 用 爬模 施工方法完成后 ，平衡悬臂施工启动（图3） 。 4. 倾角仪 从 1995 年开始， IBAP 发起了一个研究项目 ，目的是 调查利用 倾角仪 的测量系统的可行性。初步结果表明， 倾角仪 为结构提供自动监测 提供了些许 优点。表 1 总结了 本研 究选择的倾角仪 的主 要特性 。 衡量 结构转动的 有趣属性 是 ，对于一个给定的最大挠度跨度比，最大旋转基本上是独立于它的静态系统 8。由于 在 永久荷载 下， 最大允许值
