鋼筋應(yīng)力計的原理及要點

鋼筋應(yīng)力計的原理及要點

(1)鋼筋計的安裝(見圖1)。鋼筋計焊接在鋼筋籠主筋上(見圖2)，當(dāng)作主筋的一段，焊接面積不應(yīng)少于鋼筋的有效面積，在焊接鋼筋計時，為避免熱傳導(dǎo)使鋼筋計零漂增加，需要采取冷卻措施，用濕毛巾或流水冷卻是常采用的有效方法。
　　在開挖側(cè)與擋土側(cè)的主筋對應(yīng)位置都安裝鋼筋計，鋼筋計布置的間距一般為2000～4000mm，視結(jié)構(gòu)的重要性和監(jiān)測需求而定。
　　(2)鋼筋計的原理。鋼筋計有振弦式和電阻應(yīng)變式兩種，接收儀分別為頻率儀和電阻應(yīng)變儀。
　　振弦式鋼筋計的工作原理是：當(dāng)鋼筋計受軸力時，引起彈性鋼弦的張拉攏變化，改變鋼弦的振動頻率，通過頻率儀測得鋼弦的頻率變化即可測出鋼筋所受作用力的大小，換算而得混凝土結(jié)構(gòu)所受的力。
　　電阻應(yīng)變式鋼筋計的工作原理是：利用鋼筋受力后產(chǎn)生的變形，粘貼在鋼筋上的電阻片產(chǎn)生變形，從而測出應(yīng)變值，得出鋼筋所受作用力的大小。
　　(3)鋼筋計的用途和使用方法。①鋼筋計可用于測量基坑圍護結(jié)構(gòu)沿深度方向的應(yīng)力換算為彎矩。②基坑支撐結(jié)構(gòu)的軸力、平面彎矩。③結(jié)構(gòu)底板所受彎矩。
　　鋼筋計在基坑監(jiān)測中主要用來測量圍護結(jié)構(gòu)的彎矩，結(jié)構(gòu)一側(cè)受拉，一側(cè)受壓，相應(yīng)的鋼筋計一只受拉，另一只受壓。測得鋼筋計鋼弦頻率，再由頻率換算成鋼筋應(yīng)力值再核算成整個混凝土結(jié)構(gòu)所受的彎矩。
　　式中  M——彎矩(t．m/m)；
　　σ1、σ2——開挖面、擋土面鋼筋應(yīng)力(kg/cm2)；
　　Es——鋼筋的彈性模量(kg/cm2)；
　　Ec——混凝土結(jié)構(gòu)的彈性模量(kg/cm2)；
　　Ic——結(jié)構(gòu)斷面慣性矩；
　　d——開挖面、擋土面鋼筋計間的中心距離(cm)。
　　(4)基坑監(jiān)測使用鋼筋計操作要點。①做好鋼筋計傳感部分和信號線的防水處理。②儀器安裝前必須做好信號線與鋼筋計的編號，做到一一對應(yīng)。③鋼筋計焊接必須保證質(zhì)量。④鋼筋計安裝好后，澆混凝土前測一次初值，基坑開挖前測一次初值。⑤測數(shù)時，同時用溫度計測量氣溫，考慮溫度補償。

測斜管原理

　測斜管通常安裝在穿過不穩(wěn)定土層至下部穩(wěn)定地層的垂直鉆孔內(nèi)。使用數(shù)字垂直活動測斜儀探頭，控制電纜，滑輪裝置和讀數(shù)儀來觀測測斜管的變形。*次觀測可以建立起測斜管位移的初始斷面。其后的觀測會顯示當(dāng)?shù)孛姘l(fā)生運動時斷面位移的變化。觀測時，探頭從測斜管底部向頂部移動，在半米間距處暫停并進行測量傾斜工作。探頭的傾斜度由兩支受力平衡的伺服加速度計測量所得。一支加速度計測量測斜管凹槽縱向位置，即測斜儀探頭上測輪所在平面的傾斜度。另一支加速度計測量垂直于測輪平面的傾斜度。傾斜度可以轉(zhuǎn)換成側(cè)向位移。對比當(dāng)前與初始的觀測數(shù)據(jù)，可以確定側(cè)向偏移的變化量，顯示出地層所發(fā)生的運動位移。繪制偏移的變化量可以得到一個高分辨率的位移斷面圖。此斷面圖有助于確定地面運動位移的大小，深度，方向和速率。

工程測斜儀分類

分為便攜式測斜儀和固定式測斜儀，便攜式測斜儀分為便攜式垂直 測斜儀 　　測斜儀和便攜式水平測斜儀，固定式分為單軸和雙軸測斜儀，目前應(yīng)用廣的是便攜式測斜儀。

水平測斜儀工作原理

水平測斜儀工作原理介紹如下：
　　在需要觀測的結(jié)構(gòu)物中埋設(shè)測斜管，測斜管內(nèi)徑上有兩組互成90 °的導(dǎo)向槽，將水平式測斜儀順導(dǎo)槽放入測斜管內(nèi)，逐段一個基長(測點間距)進行測量。測量得出的數(shù)據(jù)經(jīng)計算后，即可描述出測斜管隨結(jié)構(gòu)物變形的曲線，同時可計算出測斜管每個基長上的軸線與相對水平線所成的傾角，以此可計算出測斜管每個基長上的軸線與鉛垂線所成傾角的水平位移。

關(guān)鍵詞：數(shù)字測斜儀/測斜儀/RST數(shù)字式測斜儀/數(shù)字式測斜儀/加拿大測斜儀/進口測斜儀

HO-196型滑動式測斜儀/滑動測斜儀/測斜儀 全自動

一、HO-196型滑動式測斜儀/滑動測斜儀/測斜儀用途

HO-196型智能數(shù)顯滑動式測斜儀是以進口敏感元件為測斜裝置。其內(nèi)部是以伺服（即力平衡式）為基礎(chǔ)的測量系統(tǒng)，其特點精度高、穩(wěn)定性好、分辨率高，廣泛用于以觀測土石壩、建筑物基坑、堤防、地下建筑工程、巖石邊坡港務(wù)工程等土體內(nèi)部的水平位移變化。是需要觀測測量工程中必要的精密測量儀器。

二、HO-196型滑動式測斜儀/滑動測斜儀/測斜儀主要性能技術(shù)指標(biāo)。

測量范圍：0～±30°（與地垂線的夾角）

分辯率：0.0004°

系統(tǒng)精度: ∠0.1mm/500mm

系統(tǒng)總精度：∠±6mm/30m

線性：±0.025%(30°以內(nèi))

重復(fù)性：±0.025%

導(dǎo)輪間距基準(zhǔn)：500mm

測桿尺寸：φ30×660mm

測桿重量：2.35kg

儀表重量：2.6kg（包括可充電電池）

電源消耗：200mA（不使用背光燈）可連續(xù)使用20小時

數(shù)據(jù)分組：001-255組

斷電數(shù)據(jù)：保存時間10年

使用環(huán)境：-20℃～60℃

抗    滲: 150m(防水防震)

抗    震:20000g(敏感軸方向,其中g(shù)為1個單位的重力加速度)

三、HO-196型滑動式測斜儀/滑動測斜儀/測斜儀工作原理

在巖土工程領(lǐng)域，測斜儀主要用于測量土體運動，諸如：可能產(chǎn)生在不穩(wěn)固邊坡（滑坡）或挖方過程中周圍的側(cè)向運動等。也可用來監(jiān)測堤壩、芯墻的穩(wěn)定性，打樁或鉆孔的布置和偏差，以及在回填、筑堤和地下儲罐中土體的沉陷等。

所在這些場合，通常要安裝一根測斜管，將其安裝在地下的鉆孔內(nèi)或?qū)⒐軡仓诨炷恋慕Y(jié)構(gòu)中，也可將管埋在筑堤之中。該測斜管有四個槽口，用于固定便攜式測斜儀探頭的滑輪。探頭連在和讀數(shù)儀相連的電纜的一端，用于觀測與測斜相關(guān)聯(lián)的豎直（或水平）傾斜量，并以這種方式測量由土體運動所引起的任何傾斜量的變化。

為了獲得安裝測斜管的土體周圍一個全面的觀測報告，必須沿測斜管進行一系列傾斜測量。常規(guī)的測斜探頭有兩組滑輪，距離相隔0.5米，測試前，先把測管標(biāo)明方向，測桿標(biāo)明A+、A-，使計算數(shù)據(jù)一致。將探頭放到測斜管底部并開始讀數(shù)。探頭每提升0.5米進行讀數(shù)，直到到達測斜管的頂部，這組讀數(shù)被稱為A+讀數(shù)（正測）。把探頭從套管中取出，旋轉(zhuǎn)180°重新放入測斜管中，方法同上，又可得到另一組數(shù)據(jù)A-讀數(shù)（反側(cè)）。

數(shù)據(jù)處理時，將上述兩組讀數(shù)（A+、A-）相結(jié)合（將一組數(shù)據(jù)減去另一組數(shù)據(jù)）以此來消除傾角傳感器零飄的影響。測斜儀探頭在豎直位置時讀數(shù)產(chǎn)生零飄偏差，理想的偏差應(yīng)是零，而實際上在使用探頭時，由于傳感器的偏差、滑輪的磨損或者因下落以及和測斜管底部相碰太厲害對傳感器的沖擊所導(dǎo)致有一零飄值。

下次的測斜管觀測數(shù)據(jù)，當(dāng)與原始的觀測數(shù)據(jù)了解相比較時，就可知測斜管的傾斜量變化和這些變化所引起的位置變化。傾斜量變化分析的好方式是通過計算上部滑輪相對于下部滑輪組所產(chǎn)生的傾角（θ）與觀測讀數(shù)間距（L）的水平偏移。在測斜各位置處兩組讀數(shù)（A+、A-）相減就可以得出Sinθ，把這個值乘以讀數(shù)間距（L）和相應(yīng)的系數(shù)，就得到一個以工程單位（DGK測斜儀器上顯示為mm）輸出的水平偏移。

在數(shù)據(jù)處理的同時，應(yīng)進行數(shù)據(jù)可靠性的分析，通常的分析方法是“查和”，即將兩組讀數(shù)（A+、A-）相加，相加后的由傾斜引起的那部分讀數(shù)被抵消，只留下一個等于測斜儀傳感器零偏移兩倍的一個值，在北航軟件中表示為“差值”項，當(dāng)查和值或軟件中“差值”項為常量時，說明測量的數(shù)據(jù)有較高的可靠性，反之，如果差值出現(xiàn)軟大的變動或突變，說明測量數(shù)據(jù)存在問題，這時應(yīng)首先檢查測量過程中下列幾個情況：

1、跳過或重復(fù)讀取下一個讀數(shù)；

2、讀數(shù)之間，沒有使測斜儀靜置足夠的時間；

3、探頭、電纜或讀數(shù)裝置故障。這也許是由于震動、受潮、電池缺電、探頭或電纜的開路或短路造成的。

4、不小心地安放滑輪使得探頭滑輪組一次觀測與另一次觀測不在同一位置。

5、將滑輪正好放置在測斜管接頭處，以致讀數(shù)不穩(wěn)定或出錯。

BH-196型滑動式測斜儀/滑動測斜儀/測斜儀 附（備件清單）

（1）鉛酸充電器                       1只

（2）數(shù)據(jù)線                               1根

（3）北航測斜數(shù)據(jù)處理軟件                 1套

（4）使用說明書                           1本

（5）測斜桿                               1根

（6）電纜（探頭）                         30米（1套）

（7）讀數(shù)儀                               1臺

（8）232傳輸線                           1 條

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