光温控变水头渗透试验自动采集系统

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1、第4期（总第174期）No.4(SerialNo.174)申哲会：江海大桥三肋钢管混凝土系杆拱桥稳定特性分析2014年第4期2014年8月CHINAMUNICIPALENGINEERINGAug.2014由图5可看出，风撑结构的布置使拱桥具有较由图7可看出，吊杆整体刚度增加对提高结构DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2014.04.019大的侧向稳定性，对风撑钢管内浇筑混凝土使其刚稳定性能影响不大，方案2比方案1的一阶稳定系度增大对整体结构的稳定影响不大，所以本桥风撑数提高5.5%，方案3比方案2的一阶稳定系数提采用空钢管。

2、高1.8%，从第三阶振型开始，方案3刚度的增大光温控变水头渗透试验自动采集系统2.3拱肋刚度对结构稳定性影响反而降低结构的稳定性。由此，本桥设计采用第2保证其他参数不变，把设计中的拱肋面外、面种方案。刘银宝1，王静2内刚度分别由原设计的0.4倍增加至2.0倍，求解根据文献［1、5-6］的相关研究，增加吊杆（1.上海市城市建设设计研究总院，上海200125；2.上海申元岩土工程有限公司，上海200125）出各个状态对应的稳定系数，得出稳定系数变化曲横向刚度更有利于结构的整体稳定性。因此，在吊线（见图6）。杆布置时，采用横向双吊杆的形式加强横向刚度,摘

3、要：目前常规的渗透试验是通过人工测定水温及人工观察变水头管内液位高度，此观测方法易出现试验数据的8.00面外从而提高结构整体稳定性。6.00时效误差和读数误差，无法严格保证试验的实时性与准确性。基于光电和温控技术的渗透试验自动采集系统与传3结语4.00统的渗透试验原理和步骤完全相同，通过改进试验设备首次实现测量数据的自动采集、保存及计算，很大程度提2.00面内1）江海大桥三肋系杆拱桥低阶失稳以拱肋面稳定系数高试验数据的准确性，在实际工程中具有较强的实用性。0.00外失稳为主，一阶稳定安全系数为5.08，满足一般0.40.60.81.01.21.41

4、.61.82.0关键词：光温控；渗透试验；自动采集拱肋面外、面内刚度倍数拱桥稳定安全系数＞4的要求。中图分类号：TU411.4文献标志码：A文章编号：1004-4655(2014)04-0055-03图6稳定系数随拱肋刚度变化曲线2）风撑的布置形式对结构稳定性影响较大，由图6可看出，随着拱肋面外刚度的增加，结K撑能提高结构的稳定性能；对风撑钢管内浇筑构稳定系数基本以线性递增趋势呈现，当拱肋面混凝土使其刚度增大对整体结构的稳定影响不大。渗透试验目的是测定土体的渗透系数，提高此通过安装光电装置、温度传感器及编制相应的程外刚度增大到原设计的2倍时，结构稳

5、定系数增大3）拱肋面外刚度的增加使结构稳定系数以线系数的准确性对于分析计算地基固结沉降时间，估序，实现土样渗透液位及温度测量的自动化，即光67.1%；而随着拱肋面内刚度的增大，结构稳定系性关系呈现递增趋势，而拱肋面内刚度变化对结构计天然地基、土坝、高填土等渗流量和渗流稳定性，温控变水头渗透试验。它与传统的变水头渗透试验数呈缓慢递减趋势，当拱肋面内刚度增大到原设计稳定性能影响不大；适当地调整拱肋截面纵、横向以及给排水设计，施工选料、人工降水及地基加固原理和步骤完全相同，区别在于前者通过改进试验的2倍时，结构稳定系数减小0.2%，说明拱肋面尺寸，加大拱

6、肋结构的面外刚度，能够显著改善结设计等具有重要意义。设备实现测量数据的自动采集、保存及计算，并对内刚度调整对结构稳定性能影响不大。因此，适当构的稳定性能。目前室内渗透试验方法很多，根据原理分为两温度进行实时测量，提高试验结果的准确性。调整拱肋截面纵、横向尺寸，加大拱肋结构的面外4）吊杆整体刚度增加对提高三肋拱结构稳定大类：常水头法和变水头法。常水头法适用于渗透1.1光温控变水头渗透试验系统的组成刚度，能够显著改善结构的稳定性能。性能影响不大，增加吊杆横向刚度更有利于结构的性较大的粗粒土，变水头法适用于透水性较小的细光温控变水头渗透试验系统主要包括光

7、源组2.4吊杆刚度对结构稳定性影响整体稳定性。粒土。相对于常水头法，变水头法试验过程中水头件、传感器模块、信号处理机、信号中继器及相应吊杆考虑常用的3种方案：第1种方案采用变化快，读数次数多，影响数据采集准确性的因素的主控软件（见图1）。PE护套的平行高强钢丝，用只受拉不受压的桁架参考文献：众多，有必要对现有试验设备加以改进，以获取更1）光源组件：该组件包括调制信号发生器和单位模拟，为零受弯构件；第2种方案采用在第1［1］陈宝春.钢管混凝土拱桥的设计与施工[M]．北京：人民交通出加准确有效的数据。点光源，两者相连。种方案外套无缝钢管形式，无缝钢管采

8、用空间梁单版社，2000:180-190．由于目前常规的渗透试验都是通过人工读取水2）传感器模块：包括温度传感器、温度修正