预应力混凝土输水管道现场振动检测研究

本实验对某工程输水管道 中间桩号进行 监测 。 大部分 现场
究， 了解其 在外在动力作 用下 的变化规 律 ， 据相关规律对 管 根
道进 行提前处理 ， 保证输水管道安全运行具有重要的意义。 本文通过对预应力 混凝 土输水管道 以及实验方法的介绍 ，
测试是在 中间桩号附近进行 的。此段钢板桩 为搭接形式 ， 仪器
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截 取 文件
截 取 的
原 文件 Ｘ
加速 度 最 大值倌
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工作 。图 ３ 为某次测试前仪器 的标定结果。
对数 据采 集进 行统 计分析 ， 根据统计分析结果 掌握其 在振动荷 载作 用下 的规律 ， 根据相关规律采取相应的保护措 施。
１ 预 应 力 混 凝 土 管 道 简 介
预应力混凝土管道是在带钢筒 的混凝土管芯上 ， 环向缠绕 预应 力钢丝 ， 最后在管外部施喷水泥砂浆保护层而制成 的一种
我 国先后修建 了许 多大规模 、 长距离的调水工程。在这些工程
一
本实验采用Ｅ Ｎ Ｔ Ａ仪器（ 见图１ ， ）它是美 国Ｋｎｍ ｔｃ公 司 ｉｅ ｅ ｉ ｒｓ 个 自包容的３ 通道数字记录器 ，包含一个 内置三轴向力平衡 式加速度计（ｐ ｅｓｒ Ｅ ｉ ｎｏ） Ｓ 和内置Ｇ Ｓ时间系统 。数据提取 系统是 Ｐ
ｘ 向与一期管道轴向重合 ， 方 管道 的横 向为仪器 的Ｙ 向， 方 竖向 为Ｚ 向， 台仪器相距４ 仪器与打桩点的垂 直距离为９ 仪 方 两 ｍ， ｍ， 器 的具体布置情况如图２ 所示。 测试时 ， 首先将仪器 固定好 ， 然后 ， 对仪器 的各种参数进行 设置 ， 并进行仪器标定 。仪器标 定的 目的是检查仪器能否正常
于Ｐ Ｃ 管道承受 内压大 、 ＣＰ 防渗性 能优 越， 在我 国的大 型调 使其
水工程中应用广泛 。
图２ 测试 仪 器 示 意 图 （ 位 为 ｍ Ｊ 单
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技 术与市场
第 １卷第 １ ０ ２ ９ 期２混凝土输水管道现场振动检 测研 究
韦文明
（ 西北投 建设 投 资有 限公 司， 广 广西 东兴 ５８０ ） ３ １０
摘 要 ： 过 对 现 场 振 动 监 测 数据 的 分析 ， 计 了监 测 点加 速 度 最 大值 的 分 布 范 围和 频谱 特 点 ， 加 速度 统计 结 果 看 ， 通 统 从 各
Ｅ Ｎ 仪器 的数据提取分析系统 一 ｈ ｓ ＴＡ Ａ ｕ文件助理 。
３ 现 场 测 试 及 数 据 分 析
中， 输水管道 的安全越来越受到相关管理部门的重视。一旦遭 遇强 烈地震或 者振动 冲击 ，输水管道不仅 自身会发生变形 破 坏， 而且 将会引发更 为严 重的次生灾 害 ， 这种 事故在 国内外 已 发生 多次。因此 ， 对混凝土输水管道进行现场振动监测 实验研
图１ Ｅ ＴＮＡ实 物 图
图３ 仪 器正 确 的标 定 结 果
２７
技 术 研 发
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３１ 加 速 度 最 值 统 计 ．
表２ 仪 器 Ｂ 取 文 件 的 加速 度 最 大 值 统计 截
由于仪器是持续进行记 录 ， 故每个记 录文件包含了多个 打 桩过 程。图 ４ 为一典型的记 录文件的加速度 时程 图。
复合型管材 ， 简称Ｐ Ｃ 。Ｐ Ｃ 管道 的试 验研 究最早开始 于美 ＣＰ ＣＰ
国 ，９ ２ １９ 年美 国国家标准研究所和供水协会联合颁布了预应 力 钢筒 混凝 土管 的设计 规 范（Ｎ Ｉ ＷＷＡ ３ ４—９ ）并 于 １９ Ａ Ｓ／ Ａ Ｃ０ ２， ９９ 年进行了修订 。 国于２ ０ 年 由国家质检总局推出了最新的国 我 ０５ 家推荐标 准《 预应力钢筒混凝土压力管）Ｇ ／１６ ５ ２ ０ ） ） ＢＴ ９ ８ — ０ ５。由 （
明 ． 者 基 本 吻 合 二
关 键 词 ： 动 监 测 ： 速 度 ； 器 振 加 仪
ｄｉ ０３ ６ ６ｉ ｎ１０ — ５ ４２ １．１ １ ｏ： ．９ ９ ．ｓ． ６ ８ ５ ．０ ２ ． ２ １ ｓ ０ Ｏ０
０ 引 言
：
２ 实验 仪 器 及 数 据 处 理 软 件
近年来 ，为了解决我 国部分地 区和重要城市的缺水问题 ，
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次打桩过程 的加速度 幅值 变化较 大 ． 地面 实测 的竖向加速度 最大值 变化幅度从００ ￣ ． ｇ 相差有１ 倍之 多； ． ｇＯ ， ５ ５ ０ 选择其 中
加 速 度 最 大 的打 桩 过 程 反 演确 定 打 桩 荷 载 的 分 布 形 式 及 幅值 ， 将 监 测 点 的 分析 结 果 与仪 器监 测 数 据进 行 比较 ， 并 结果 表