犹他州的交通部正在调查在桥甲板上使用玻璃纤维增​​强聚合物(GFRP)的棒材的益处。GFRP棒通过除冰盐引起的腐蚀,因此可能将甲板的寿命从45延长到100年。耐腐蚀是降低桥甲板长期成本的最大因素。

UDOT选择了Beaver Creek Bridge作为本研究的主题,有两个原因:(1)使用用GFRP棒加固的预制混凝土甲板面板构建,(2)使用预应力混凝土梁的加速桥梁施工技术,以及点也想测试该方法。犹他大学(U UN U)在施工期间介绍了桥梁,并进行了测试,以确定新方法和GFRP建筑材料是否提供所需的性能。

测试始于建设阶段,并在建设完成后继续进行。在铸造之前,箔应变计安装在两个甲板面板的两个甲板面板上,并且每次抬起面板时都记录了数据转换器。当面板到达桥上时,安装振动线应变计(VWSG)以记录:

  • 后张紧诱导的菌株
  • 卡车载荷测试期间的菌株
  • 蠕变和其他长期因素引起的应变变化

U研究人员使用附着在一些梁的底部的加速度计:

  • 在卡车负载测试期间记录峰值加速度
  • 在长期监控期间录制加速签名
  • 触发相机

相机录制了导致最大加速度测量的车辆的图像。

研究人员在梁之间安装了线性可变差分传感器(LVDT),以测量甲板的偏转。在负载测试期间,他们还使用测量设备来测量梁的偏转。

该项目使用了两个CR3000微生物®,一个CR1000 Datalogger,一个AVW200振动线接口(用于管理来自VWSG的信号),三个AM16 / 32A多路复用器和一个CC640数码相机。在甲板面板的提升和运输过程中,数据转换器使用RF401无线电将记录的数据传输到笔记本电脑。对于卡车负载测试,数据转换器直接连接到笔记本电脑。对于项目的长期监控部分,单元格调制解调器将数据转换器连接到Internet,允许从互联网访问的任何地方检索数据。

收集的数据包括甲板板中的混凝土菌株,面板相对于梁的相对位移和垂直加速度。使用曲率,位移和加速度参数,通过将测试结果与设计要求进行比较,以及从计算机生成的模型的有限元分析来对甲板和梁和梁的响应进行结论。

电脑产生的桥梁模型显示了甲板面板的弯曲响应,相对于车辆位置的动态响应以及中间跨度的静态相对位移。该研究表明,经过两年的服务,桥梁的性能,包括预制甲太牌,在设计要求中,验证GFRP棒作为桥梁建设的可行选择。

照片由犹他大学Chris P. Pantelides,民间和环境工程博士提供

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