DB42∕T 1742-2021 基于液气耦合压差原理的桥梁竖向位移监测技术规程

1、ICS93.040CCSP 28DB42湖北省地方标准DB42/T 17422021基于液气耦合压差原理的桥梁竖向位移监测技术规程Code of practice for monitoring vertical displacement of bridges based on principle of liquid and air coupling pressure difference2021 - 08 - 30 发布2021 - 11 - 01 实施湖 北 省 市 场 监 督 管 理 局发 布DB42/T 17422021目次前言引言1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 仪器设

2、备15 监测基本要求26 监测操作要求37 监测结果的处理4DB42/T 17422021前言本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由中铁大桥科学研究院有限公司提出。本文件由湖北省交通运输厅归口。本文件起草单位：中铁大桥科学研究院有限公司、中铁大桥局集团有限公司、桥梁结构健康与安全国家重点实验室、湖北省标准化与质量研究院。本文件主要起草人：王翔、王波、汪正兴、伊建军、钟继卫、荆国强、彭旭民、吴美艳、蔡欣、马远刚、孙连峰、曾德礼、蔡正东、高天、马长飞、江淦、吴肖波、汪泽洋、韩阳昱、胡妮丽、康维。本文件实施应用中的疑问，可咨询湖北省交

3、通运输厅，联系电话：邮箱：hbzjjglc；对本文件的有关修改意见和建议请反馈至中铁大桥科学研究院有限公司,联系电话：邮箱：qky6197。库七七 标准下载引言在桥梁建筑结构检测及健康监测过程中，结构在车辆等活荷载作用下会产生一定的竖向位移（挠度） 及变形，结构竖向位移作为结构长期与瞬时受力特性的重要评判参数。本文件提出一种基于液气耦合压差原理的桥梁竖向位移监测技术，该技术可适应不同的测试要求，实现数据的自动化采集及传输，测试精度较高，能满足桥梁荷载试验中竖向位移（挠度/线形）测量、结构长期健康监测竖向位移（挠度/线形）测量、铁路桥梁基础

4、不均匀沉降在线监测等需求，且具有较高的测试精度、稳定性及测试效率。本文件的发布机构提请注意，声明符合本文件时,可能涉及到专利“一种液气耦合压差式桥梁挠度测试方法（专利号ZL200810237453.0）”的使用。本文件的发布机构对于该专利的真实性、有效性和范围无任何立场。该专利持有人已向本文件的发布机构承诺，他愿意同任何申请人在合理且无歧视的条款和条件下， 就专利授权许可进行谈判。该专利持有人的声明已在本文件的发布机构备案。相关信息可以通过以下联系方式获得:专利持有人姓名:中铁大桥科学研究院有限公司，中铁大桥局集团有限公司地址:武汉市建设大道103号请注意除上述专利外,本文件的某些内容仍可能涉

5、及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。DB42/T 17422021基于液气耦合压差原理的桥梁竖向位移监测技术规程1 范围本文件规定了基于液气耦合压差原理的桥梁竖向位移监测技术的术语和定义、仪器设备、监测流程的基本要求、监测操作流程、监测结果处理的技术要求。本文件适用于桥梁工程结构质量状况评定时桥面竖向位移（挠度）的测量。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 3199铝及铝合金加工产品包装、标志、运输、贮存GB/

6、T 7134浇铸型工业有机玻璃板材JTG/T J21公路桥梁承载能力检测评定规程JTG/T J21-01公路桥梁荷载试验规程铁运函2004120号铁路桥梁检定规范3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1 3.1液气耦合微压差竖向位移传感器vertical displacement measurement system based onprinciple of liquid and air coupling pressure difference通过在微压差传感芯片端部密封少量的气体，将高差引起的液压变化转化为气压差，微压差传感器直接高精度测量的气压，简称为VDM。3.2 3.2液柱调节

7、器liquid column regulator装液体的容器，通过控制液体高度来调节测量范围与线性度。3.3气柱调节器gas regulator内密闭气柱的容器，通过控制其体积来调节测量范围与测试线性度。3.4 3.4传压介质pressure transmitting medium传递压力的媒介，这种媒介每一点的各向压力均等，一般为空气或者液体。4 仪器设备4.1 VDM 金属外壳1库七七 标准下载金属保护外壳要求采用铝（或铝合金）材料制作，耐腐蚀性良好，产品表面光洁度不低于5级。外观应光洁、平整、色泽均匀，不应有锈迹、凹痕和划伤等缺陷。铭牌标志清晰、完整。紧固件无松动。其他应符合GB/T 3

8、199的要求。4.2 VDM 的液柱调节器和气柱调节器VDM的液柱调节器和气柱调节器材料要求透明或半透明，强度高、耐老化，当选用有机玻璃时应符合GB/T 7134的规定。4.3 传压管路传压管路宜采用内径4 mm，外径6 mm的透明PU（聚氨酯）管。4.4 VDM 的传压介质VDM的传压介质要求如下：a) 温度在 0 80 范围时传压介质可采用自来水或纯净水；b) 温度在-40 0 时传压介质采用不易挥发，无毒，抗老化性能强，粘温关系稳定且粘温系数低，不易燃烧的常规防冻液或硅油，硅油的粘度参数10 cst（厘斯，mm2/s）。4.5 VDM 的密封元件VDM的密封元件选择高弹性、耐油、耐老化的

9、密封元件。4.6 监测传感器参数可选择的量程范围有：±200 mm、±500 mm、±1000 mm、±2000 mm，综合精度为 0.1F·S（F·S 为精度和满量程的千分比），具体如表1所示。表1参数表内容参数量程±200 mm±500 mm±1000 mm±2000 mm精度0.04 mm0.1 mm0.2 mm0.4 mm供电电压12 V、24 V(极限范围9 V27 V)工作环境温度-40 80 5 监测基本要求5.1 与准确度有关的要求5.1.1 示值误差液气耦合压差式结构竖向位移测

10、试系统的示值的最大允许误差为 ±（aF·S）。其中：a为VDM的相对误差标称值，可选为a0.3。液气耦合压差式结构竖向位移测试系统在产品调试、检验后，零点和满度的输出值误差不应超过最大允许示值误差绝对值。5.1.2 重复性液气耦合压差式结构竖向位移测试系统的重复性误差不应超过最大允许误差a的绝对值。25.2 现场测点布置前准确度校验5.2.1 校验设备校验设备应符合以下要求：长距（电控）平移台，精度 0.1F·S，移动范围500 mm。5.2.2 校验步骤校验步骤如下：a) 将液气耦合压差式结构竖向位移测试装置放到（电控）平移台上，调至零点；b) 将平移台竖向移动

11、至高度 h，读取 VDM 的测试数据；c) 通过程序控制其平移台至零点，观察 VDM 的回零情况；d) 通过程序控制其平移台至高度 hi（i=1，2，n），读取 VDM 的测试数据，并计算测试值与 hi 之差 hi；e) 通过程序控制其平移台至零点，取下液气耦合压差式结构竖向位移测试系统。5.3 系统稳定性要求5.3.1 时间稳定性液气耦合压差式结构竖向位移测试系统连续运行24小时后，试验前后输出值的变化，以及下限值和满量程的变化均不应超过最大允许示值误差a。5.3.2 温度稳定性在4.6规定的工作环境下，温度变化梯度不超过10 /小时时产品输出值变化不应超过最大允许示值误差a。5.3.3 电

12、源变化供电电压在液气耦合压差式结构竖向位移测试系统的正常工作电压范围内变化，输出值的变化不应超过最大允许示值误差a。6 监测操作要求6.1 测点布置选择无沉降的固定位置作为测试参考点，考虑桥梁现场条件通常选择处于桥墩支座上方的桥面位置为参考点，其他测点的数据都是以该参考点为基准的相对竖向位移。桥梁跨度为L，设计全桥测点布置方案：a) 必须布置的测点：1/2 L 位置、1/4 L 位置；b) 可选择性的测点：1/8 L 位置、1/16 L 位置；c) 如监测桥梁横向偏载条件下的竖向位移，则需在同一断面分上下游均布置测点。6.2 操作流程操作流程如下：a) 容器及连通管灌注传压介质，根据测点距离选

13、择合适的连通管长度，连接好 PU 管，如图 1 所示：3注：容器尺寸宜为直径90 mm、高度70 mm。图1构造示意图b) 分别将本测点测试容器与下一测点基准容器布置在测点位置，安装微压差传感器；将微压差传感器采用四芯屏蔽线（电源线和信号线）串联起来，终端与计算机连接；c) 根据试验方案，在各工况荷载加载前后进行数据记录。记录方式包括传感器液晶显示屏的读数人工记录和计算机运行软件自动记录；d) 测试完成后关闭传感器电源，测试结束。6.3 操作要点操作要点如下：a) 整套仪器灌注传压液体介质时，管道中间不应产生贯通横截面的气泡；b) 各容器应平稳放置，测量传感容器中液面距容器顶板下缘高度控制在 5 mm6 mm 之间，基准容器中液面距容器顶板下缘高度控制在 10 mm20 mm 之间；c) 在仪器搬运、桥上布置及测试结束时不应将装有液体的容器倒置和大幅度晃动，以避免封闭的气体进入连通管；d) 测量过程中不应踩踏连通管，干扰触碰仪器；e) 布设仪器过程中不允许应管道弯