应变计组布置特点
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作者:水利监测人张工 13990298835
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发布时间: 2024-01-27
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在混凝土内, 应变计组是按点应力状态假定的, 即把整个应变计组作为一个“点”来考虑它的各向应力和主应力。但是应变计组连同其支杆, 大致是一个半径为 0.5m 的球体, 如果作为一个点, 就要求这个球体内没有( 或很小的) 应力梯度和温度梯度, 湿度也没有变化。为了满足这个要求, 应变计组应该埋设在离开边界一定距离( 一般为 2m 以上) 的大体积混凝土内。如要观测坝面混凝土的应力, 应用单支应变计, 其埋设方向必须和坝面平行, 其对应的无应力计埋设在应变计左右侧, 二者距边界的距离相同, 使应变计和无应力计处于同一温度和湿度的条件下。
由应变计实测值计算的总应变中除包括混凝土自身体积变形和温度变形外, 还有湿度变形( 湿胀干缩) , 应以扣除。但目前还没有办法把混凝土的湿度和湿度变形定量地测出来, 无法扣除。而在大体积混凝土内, 可以认为湿度不变, 不必扣除。
为了扣除混凝土自身体积变形, 需在应变计组旁边埋设无应力计。无应力计的套筒多为锥形桶, 高约0.5m, 大口直径约为0.5m, 小口直径约为0.2m, 埋设在应变计组附近( 距离 1~ 1.5m) , 既不能干扰应变计组的应力场, 又要和应变计组的混凝土温度、湿度状态一致, 这也只有在大体积混凝土内才能满足。
虽然整个钢筋混凝土块可能体积很大, 但钢筋之间的混凝土空间一般都很小, 所以也是个小体积内埋设应变计的问题。钢筋间的混凝土体积虽不大, 但应力分布却很复杂 。
在由混凝土自身体积变形、干湿度变形和温度变形等因素引起的非荷载应力作用下, 混凝土内的应力分布很不均匀, 应力变化的梯度很大, 不能视为点应力状态。混凝土内的无应力计套筒也破坏了局部应力场。由此测到的应力不能完全反映真实的混凝土应力。
面板混凝土中埋设应变计组
近年来, 在混凝土面板堆石坝的面板中埋设应变计来监测面板混凝土应力的布置方式被广泛地采用。然而面板混凝土实际上是钢筋混凝土结构, 所以这本质上仍是一个钢筋混凝土内埋设应变计的问题, 而且还增加了湿度变化的问题。处于上部( 死水位和最高水位之间) 的面板随库水位变化有时被库水浸泡, 有时出露, 混凝土的湿度也随之变化。由于目前还不能测量混凝土的干湿度, 无法进行湿度补偿, 因而在这个范围内应变计测到的应力是不可靠
的。
一般面板比较薄, 为避免无应力计套筒破坏面板结构, 常将无应力计埋设在面板底部堆石体内, 或置于单独的混凝土块内并安放在面板上游表面。由于无应力计和应变计组处在不同的位置, 其温度、湿度变化不同步, 用来计算应变和应力都会引起较大的误差。
两向应变计组埋设与安装
混凝土内部应变计组的安装需要专用的安装附件和配件，将多支应变计按设计要求的数量和方向固定在支座支杆上，终保持正确的位置和方向，仪器观测电缆要集中引线和埋设。
步骤如下：
4.1 造坑
方法一：施工中当混凝土浇筑达到设计埋设应变计组的高程后，根据应变计组的埋设位置，挖一个深 0.6 米，1.2 米左右见方的坑，剔除大于 8cm 的骨料，底部平整出一个混凝土基座面，然后将应变计组安装支座的定位锚杆事先预埋好。
方法二：施工中当浇筑离设计埋设应变计组的高程相差 0.2m 左右时，在埋设仪器的位置做厚为 200mm 的混凝土基座面，用一无底轻型木板箱（1.2 米×1.2 米×0.6 米），框住应变计组的埋设位置，将装上应变计支座的定位杆固定插入设计位置上。然后在该木板箱周
