【文章內(nèi)容簡介】 ，監(jiān)測頻率要視變形發(fā)展而定。 六、幾點(diǎn)重要提示 六、圍護(hù)體系內(nèi)力 監(jiān)測項目 ? 主要包括 支撐內(nèi)力 、 錨桿拉力 、 圍護(hù)墻內(nèi)力 、 圍檁內(nèi)力 、 立柱內(nèi)力 等。 ? 支撐內(nèi)力、錨桿拉力為板式圍護(hù)體系一、二級監(jiān)測等級 必測項目 ，三級監(jiān)測等級 選測項目 。 ? 圍護(hù)墻內(nèi)力、圍檁內(nèi)力為板式圍護(hù)體系一級監(jiān)測等級必測項目 ，二級監(jiān)測等級 選測項目 。 ? 立柱內(nèi)力為板式圍護(hù)體系一、二級監(jiān)測等級 選測項目 ，主要用于逆作法施工。 一、圍護(hù)體系內(nèi)力 支撐軸力 一、圍護(hù)體系內(nèi)力 地墻內(nèi)力 一、圍護(hù)體系內(nèi)力 錨索拉力 一、圍護(hù)體系內(nèi)力 立柱內(nèi)力 六、圍護(hù)體系內(nèi)力 儀器和設(shè)備 鋼弦式傳感器基本原理 ●鋼弦式傳感器測定的參數(shù)為鋼弦的 自振頻率 。 ●鋼弦的自振頻率取決于鋼弦的長度、鋼弦材料的密度和鋼弦所受的內(nèi)應(yīng)力。 關(guān)系式： ● 傳感器的激振由一個電磁線圈 (磁芯 )來完成。 12???f L一、圍護(hù)體系內(nèi)力 儀器和設(shè)備 鋼弦式傳感器基本原理 ● 鋼弦張力與自振頻率的平方差呈正比關(guān)系。 計算公式： 式中 — 待測物理量； — 與待測物理量相匹配的標(biāo)定系數(shù)； — 測試頻率 （ Hz） ； — 初始頻率 （ Hz） 。 ●根據(jù)預(yù)先標(biāo)定的頻率 應(yīng)力曲線或頻率 — 應(yīng)變曲線即可換算出所需測定的壓力值或變形值。 22 0()??iP K f fP0fifK一、圍護(hù)體系內(nèi)力 儀器和設(shè)備 測讀設(shè)備 — 頻率儀 注意：由于頻率儀在測試時會發(fā)出很高的脈沖電流，所以在測試時操作者必須使測試接頭保持干燥，并使接頭處的兩根導(dǎo)線相互分開，不要有任何接觸 ,不然會影響測試結(jié)果。 一、圍護(hù)體系內(nèi)力 儀器和設(shè)備 鋼筋應(yīng)力計 用于測量鋼筋混凝土構(gòu)件內(nèi)的鋼筋應(yīng)力。 一、圍護(hù)體系內(nèi)力 鋼筋應(yīng)力計 【 原理 】 鋼筋的變形 (即應(yīng)變 )使兩端圓盤相對移動，這樣就改變了張力，用電磁線圈激振鋼弦，通過監(jiān)測鋼弦的頻率求鋼筋的變形。 一、圍護(hù)體系內(nèi)力 鋼筋應(yīng)力計的率定報告 六、圍護(hù)體系內(nèi)力 應(yīng)變計 埋入式應(yīng)變計 ? 埋入式應(yīng)變計可在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑時，直接埋入混凝土中用于地下工程的長期應(yīng)變測量。 ? 埋入式應(yīng)變計的兩端有兩個不銹鋼圓盤。圓盤之間用柔性的鋁合金波紋管連接．中間放置一根張拉好的鋼弦，將應(yīng)變計埋入混凝土內(nèi)?；炷恋淖冃?即應(yīng)變 )使兩端圓盤相對移動，這樣就改變了張力，用電磁線圈激振鋼弦，通過監(jiān)測鋼弦的頻率求混凝土的變形。 六、圍護(hù)體系內(nèi)力 應(yīng)變計 表面應(yīng)變計 ? 基坑監(jiān)測中主要安裝在鋼支撐表面，用于鋼支撐受力后的應(yīng)變測量。 ? 表面應(yīng)變計由兩塊安裝鋼支座、微振線圈、電纜組件和應(yīng)變桿組成。安裝時使用一個定位托架，用電弧焊將兩端的安裝鋼支座焊（或安裝）在待測結(jié)構(gòu)的表面。 軸力計 在基坑工程中軸力計主要用于測量鋼支撐的軸力。軸力計的外殼是一個經(jīng)過熱處理的高強(qiáng)度鋼筒。在筒內(nèi)裝有應(yīng)變計，用來測讀作用在鋼筒上的荷載。 ? 軸力計 可直接監(jiān)測支撐軸力 ? 表面應(yīng)變計 則是通過量測到的應(yīng)變再計算支撐軸力 ? 鋼筋應(yīng)力計 則通過鋼筋和混凝土應(yīng)變協(xié)調(diào)的假定來換算支撐軸力。 采用軸力計測試鋼支撐注意事項 1）鋼支撐軸力采用軸力計測試時，安裝前須確定要 預(yù)留的尺寸 ，并及時與有關(guān)單位協(xié)商以便在支撐制作時予以考慮。 2) 在沒有 確保支撐穩(wěn)定 措施情況下，鋼支撐不應(yīng)使用鋼弦式軸力計；在受力方向易發(fā)生偏心的角撐等位置，也不易使用鋼弦式軸力計。 3) 將軸力計圓形鋼筒安裝架上沒有開槽的一端面與支撐固定端斷面鋼板焊接牢固 ，電焊時安裝架必須與鋼支撐中心軸線與安裝中心點(diǎn)對齊 (軸向受力 )。 4) 在軸力計與墻體 (或圍檁 )間插入一塊250mm 250mm 25mm鋼板 ，防止鋼支撐受力后軸力計陷入墻體 (或圍檁 )內(nèi)，造成測值不準(zhǔn)等情況發(fā)生。 5) 注意測點(diǎn)處所選擇的軸力計 量程 應(yīng)與設(shè)計值相 匹配 。 [鋼支撐，采用軸力計 ] [鋼支撐，采用應(yīng)變計 ] 1) 應(yīng)變計的布置應(yīng)在預(yù)應(yīng)力施加前安裝 ，初讀數(shù)測定時應(yīng)等支架充分冷卻；如預(yù)應(yīng)力已施加，報表中必須注明支撐軸力數(shù)據(jù)反映的是鋼支撐預(yù)應(yīng)力施加后受力的變化量。 2) 安裝架焊接在鋼支撐表面后，將應(yīng)變計平穩(wěn)、自由狀態(tài)下推入，不要彎曲和扭轉(zhuǎn)；安裝架、應(yīng)變計的安裝均應(yīng)保持與支撐軸線平行；擰緊螺釘時應(yīng)注意合理控制應(yīng)變計的頻率；應(yīng)變計的安裝位置應(yīng)盡可能選擇在宜于保護(hù)的部位。 基本概念 應(yīng)力、應(yīng)變及彈性模量 ? 應(yīng)力（ σ)：單位面積所受的（軸向）壓力或拉力值。單位： N/m2（ Pa) σ=N/A ? 應(yīng)變（ ε）：單位長度上的拉伸或縮短量。單位：無量綱 ε= △ l/l ? 假設(shè)：混凝土軸向應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系是線性的，即鋼筋、混凝土是彈性的，產(chǎn)生單位應(yīng)變所需的應(yīng)力即為彈性模量 E E= σ/ ε ? 桿件的軸向受力： N=σA= EεA N A E A????計算公式 、混凝土支撐軸力 ? 假設(shè)鋼筋混凝土變形協(xié)調(diào) ε=εc=εs ? 基本公式： N=Nc+Ns =Ac σc+As σs =Ac Ec εc+As Es εs =ε(Ac Ec+As Es) =εEs(Ac Ec/Es+As) =σjs (Ac Ec/Es+As) 鋼彈模 (HRD335取 200GPa， 2 105N/mm2) 砼彈模 (C30時 取 30GPa， 3 104N/mm2) 一、圍護(hù)體系內(nèi)力 、 鋼支撐軸力 ? 軸力計 F=k(fi2f02) ? 表面應(yīng)變計 F＝ K（ fi2f02） S?E 式中： F 為支撐軸力 (kN) (計算結(jié)果精確至 1 kN) fi 為應(yīng)變計的本次讀數(shù) (Hz) f0 為應(yīng)變計的初始讀數(shù) (Hz) K 為應(yīng)變計的標(biāo)定系數(shù) (kpa/Hz2) S 為鋼支撐截面積 (m2) E 為鋼彈模 (HRD335取 200GPa， 2 105N/mm2) 一、圍護(hù)體系內(nèi)力 鋼筋軸力計算表 標(biāo)定系數(shù) K 出廠頻率 開挖前頻率 f0 本次頻率 fi 鋼筋軸力 （ kN/Hz2) Hz Hz Hz Nsi(KN) 1 13563 2 1395 13770 3 1346 14613 4 1392 14773 平均 14179 一、圍護(hù)體系內(nèi)力 幾個需注意的問題 問題： 1)、每年高溫期支撐軸力要超設(shè)計報警值，有時要超設(shè)計值的兩倍甚至更多。 2)、鋼筋應(yīng)力計安裝時沒有置換原鋼筋主筋。 一、圍護(hù)體系內(nèi)力 [鋼筋混凝土支撐 ] 解釋 :(問題一 ) 支撐如果是在氣溫較低的冬天形成的，在開挖過程中氣溫上升，會引起支撐結(jié)構(gòu)的熱脹效應(yīng)，如氣溫增長 30度可能會引起 20%至 30%的內(nèi)力增加。 混凝土變形有兩類：一類是荷載作用下的受力變形，包括一次短期加荷時的變形、多次重復(fù)加荷時的變形和長期荷載作用下的變形；另一類是體積變形，包括收縮、膨脹和溫度變形，鋼筋混凝土固結(jié)過程時會產(chǎn)生縮收縮，使得鋼筋受壓、混凝土受拉。 鋼筋的彈模基本上是固定的，而混凝土的彈模在凝固和受力過程中是變化的。 一、圍護(hù)體系內(nèi)力 [鋼筋混凝土支撐 ] 解釋 :(問題一 ) 前提條件只是一種理想狀態(tài)下的假定，混凝土支撐受力后其徐變就已經(jīng)發(fā)生了，混凝土的徐變能使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中混凝土應(yīng)力與鋼筋應(yīng)力引起重新分布，就好比混凝土變“軟”了，導(dǎo)致了混凝土應(yīng)力的降低與鋼筋應(yīng)力的增大，而我們是通過測試鋼筋的受力來換算整個截面的受力，這里有一個“以點(diǎn)概面”的問題。 影響徐變的因素很多，溫度、濕度、齡期、加荷量、加荷時間甚至水灰比、骨料對徐變均會有影響，因此徐變的精確計算相當(dāng)困難，這方面權(quán)威性的資料相當(dāng)少。 鑒于目前的科技水平與檢測技術(shù)，支撐軸力只能根據(jù)傳感器實測頻率進(jìn)行換算，非荷載因素對混凝土軸力的影響不可能有很精確計算。 一、圍護(hù)體系內(nèi)力 [鋼筋混凝土支撐 ] 部分工程混凝土支撐實測軸力最大值統(tǒng)計表 序號 工程 截面 最大實測受力 (kN) 氣溫變化 1 萬都 24000 ↗ 2 中銀 15286 ↘ 3 大劇院 不詳 11100 ↘ 4 世界貿(mào)易商城 不詳 13358 ↗ 5 信息 17268 ↗ 6 銀冠 25857 ↗ 7 萬象 13827 ↗ 8 一中院 9447 9 農(nóng)工商 10445 ↗ 10 中建 13500 ↗ 注：因每個工程基坑特征、外部荷載等情況各不相同，數(shù)據(jù)僅供參考；氣溫變化一欄數(shù)據(jù)表示支撐完成后至出現(xiàn)最大受力過程中氣溫變化趨勢。 一、圍護(hù)體系內(nèi)力 [鋼筋混凝土支撐 ] [鋼筋混凝土支撐 ] 建議 : 問題一 1）合理選擇確定初始值的時間，建議在混凝土澆筑后第二天就采集數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)變化作綜合分析。 2) 在同一截面上同時安裝鋼筋應(yīng)力計、混凝土應(yīng)變計及無應(yīng)力計進(jìn)行比對測試。 問題二 1) 應(yīng)采用等直徑的鋼筋應(yīng)力計置換原支撐內(nèi)的主筋。 2)