某输水管道支承网架温度应力测试分析

《某输水管道支承网架温度应力测试分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、任斌等：某输水管道支承网架温度应力测试分析51某输水管道支承网架温度应力测试分析任斌，王柏生(浙江大学建筑工程学院．杭州310058)【摘要】某输水管道采用螺栓球节点交叉桁架系网架作为支承结构，建成多年后沉降观测数据存在异常情况，结构设计验算与安全复核结果则显示，在考虑温度影响下，有61根杆件应力超过允许应力，网架结构不能满足使用要求。为此文中通过对该网架支承结构进行温度应变及沉降变形监测，来分析温度变化对网架的影响及沉降变形的异常情况。结果表明，支承网架的沉降主要由温度变化引起，网架结构在纵向存在较强的约束，使得纵向杆件在温度变化时产生较大温度应力。【关键词

2、】网架结构；沉降监测；温度应变【中图分类号】TU337【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2010)02—0051—03某输水管道支承网架为某水库供水工程附属设1测试方案备，位于浙江省丽水市，于2001年建成，网架主要结构在不考虑温度影响时，杆件应力超过限值的现象形式为螺栓球节点交叉桁架系网架，平面尺寸122．Om较少，而考虑温度影响后，杆件超应力现象明显增×2．Om，覆盖面积244．4m2，采用多点柱支撑(图1)。多_4'5J，因此需对温度引起的杆件应力进行监测，监测使用网架作为支撑结构具有施工快捷、工期短的优结构的实际温度，以了解实际杆件的温度

3、应力情况。点，但因该网架长达122m，且上部输水管道荷载较大，鉴于原有沉降数据不正常，需对网架结构沉降进行进与普通民用工程中的网架结构有一定区别，如沉降问一步监测t6J，同时需了解温度对其影响，以分析沉降题严重，将影响管线正常使用_l’2]。考虑到近年来暴异常原因，防止其进一步发展，影响结构正常运行。风雪及冰冻等灾害天气频繁，为保证水库输水管线安1．1测点布置全正常运行，南京水利科学研究院曾于2008年6月对杆件温度应力及温度监测的测点，主要考虑原计其进行了结构设计验算与安全复核。结果显示，在考算复核中超应力比较严重的杆件，同时需兼顾杆件的虑温度影响下，有61

4、根杆件应力超过允许应力，网架位置分布及杆件类型，具体位置见图1，共计14个，每结构不能满足使用要求。为此，有必要对此供水工程个杆件对称布置两个传感器，共使用28个传感器。支承网架结构进行进一步监测，并通过实测数据分析沉降监测的测点，按每个支架一点，每跨跨中一该网架实际工作情况3，保证该水库输水管道正常点，7个支点，6个跨中，共l3点，考虑左右对称布置，运行。总计26个观测点，具体位置见图2。上游上游下游下游下游391o1112图1温度应力测试杆件分布情况28／5727'／56'205525／532l19151l1，加9，386，354，332，31图2沉降观测

5、点布置情况1．2观测仪器与方法由释放的、不产生温度应力的应变部分，因此需要检由于直接检测得到的温度应变e，实际应该为自测实际的温度变化，并计算总的温度应变，有：52低温建筑技术2010年第2期(总第140期)e0=ato(1)同时可以看到上游侧比下游侧沉降要明显偏大，式中，￡。为总温度应变；Ct为钢材的线性膨胀系最大值达到2．64mm，考虑到后一次的观察时间在上数，取a=12×10～，t。为观测到的温度变化量。而产午，且当时为阴天，上下游测试时温差较小，因此，前一生温度应力的应变为：e=e一e。次的温度差异也可能影响沉降计算的结果。另一方面，前一次测试时为满水

6、位，后一次测试正处于枯水考虑到文中的应变采用振弦式应变传感器进行期，高水位对连拱及支墩的作用，会引起支墩向下游检测，检测时，传感器外壳的应变为￡，而传感器内的略微倾斜，这样也会使支墩上的网架结构上游比下游振弦还受到温度变化t。的影响，其能够感受到的应变略高，从上面两个原因分析，上游侧与下游侧的沉降实际上为e0一e，也就是产生温度应力的应变。这样：差基本上属于正常。d=Ee(2)根据以上分析，可以认为，目前支承网架结构的式中，E为钢材的弹性模量，取E=2．06x沉降变化主要是由温度变化引起，基本上属于正常，105MPa，可以计算得到温度变化产生的杆件应力。且总体

7、上沉降幅度不大，不影响结构及上部输水管道1．3观测时间的正常运行。温度应力观测在2008年7、8、9、10、11月和2009年2．2温度观测分析1月共进行6次，每次观测分别在当天最高和最低温度经过七个月六次观测计算，得到各杆件的长期温时刻进行，计算当日最大温差及杆件温度应变。度应变(以2008年7月23日早上为基准)，如下表。沉降观测分别在2008年7．9月和2009年1月共进行3次。表1长期温度变化引起的各杆件平均应变×10—62检测数据与分析2．1沉降观测分析经3次沉降观测，可得到各次观测间的高程变化，根据2008年9月29El与2008年7月2213的观

8、测数据(见图3)，沉降量较小，未见不正