CN107478358A - 一种混凝土支撑应力监测数据的处理与优化方法 - Google Patents

一种混凝土支撑应力监测数据的处理与优化方法 Download PDF

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夏飞
严再春
周向阳
李鑫奎
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    • G01L1/04—Measuring force or stress, in general by measuring elastic deformation of gauges, e.g. of springs
    • G—PHYSICS
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Abstract

为了更好的反映混凝土支撑的应力值，使其更加符合工程实际情况，为施工人员提供更可靠的施工依据，本发明提供一种混凝土支撑应力监测数据的处理与优化方法。本发明通过应力修正值σ判断所述混凝土支撑是否安全，由于考虑了随时间变化的弹性模量E、因收缩应力产生的收缩应力微应变ε2、以及因徐变应力产生的徐变应力微应变ε3，因此能更好的反映混凝土支撑实际受到应力的情况，为施工人员提供更可靠的施工依据。

Description

一种混凝土支撑应力监测数据的处理与优化方法
技术领域
本发明属于建筑施工数据监测领域，特别涉及一种混凝土支撑应力监测数据的处理与优化方法。
背景技术
随着城市基础设施建设的日新月异，深基坑工程在城市中出现的越来越多。混凝土支撑是基坑支护结构中最重要的组成部分，混凝土支撑应力是评价支护结构是否安全的重要依据。由此为依据，在基坑开挖与支护结构使用期间，对重要的混凝土支撑应力需要进行监测。
目前混凝土支撑应力监测经常采用钢筋应力计，通过钢筋应力计检测混凝土支撑的微应变，通过微应变与混凝土的弹性模量计算出混凝土支撑的应力，以判断支护结构是否安全。
然而，在工程实际应用中，由于混凝土的弹性模量会随时间发生变化，因此，单纯的通过应力判断支护结构是否安全往往会造成较大的偏差。经常出现混凝土支撑的应力监测值已经超过构件承载，但混凝土支撑本身表面看没有被破坏的现象，使得工程技术人员失去了判断，无所适从。
发明内容
为了更好的反映混凝土支撑的应力值，使其更加符合工程实际情况，为施工人员提供更可靠的施工依据，本发明提供一种混凝土支撑应力监测数据的处理与优化方法。
本发明的技术方案如下：
一种混凝土支撑应力监测数据的处理与优化方法，包括如下步骤：
第一步，测量混凝土的弹性模量E，记录弹性模量E随时间变化的数值；
第二步，将钢筋应力计设置于混凝土支撑内，浇筑所述混凝土；
第三步，通过所述钢筋应力计测量得到所述混凝土支撑的测量微应变ε1；
第四步，根据混凝土支撑的混凝土模型计算出所述混凝土支撑因收缩应力产生的收缩应力微应变ε2；
第五步，根据混凝土支撑的混凝土模型计算出所述混凝土支撑因徐变应力产生的徐变应力微应变ε3；
第六步，计算所述混凝土支撑的应力修正值σ，σ＝(ε1-ε2-ε3)·E，其中，弹性模量E根据第一步中的测量结果随时间变化；
第七步，通过应力修正值σ判断所述混凝土支撑是否安全。
本发明的有益效果如下：
本发明的一种混凝土支撑应力监测数据的处理与优化方法，通过应力修正值σ判断所述混凝土支撑是否安全，由于考虑了随时间变化的弹性模量E、因收缩应力产生的收缩应力微应变ε2、以及因徐变应力产生的徐变应力微应变ε3，因此能更好的反映混凝土支撑实际受到应力的情况，为施工人员提供更可靠的施工依据。
进一步的，为了更准确的反映混凝土支撑实际受到应力的情况，所述的混凝土支撑应力监测数据的处理与优化方法中，第三步中，所述混凝土支撑的测量微应变ε1的计算方法为，ε1＝G·C·(R1-R0)，其中G为仪器标准系数、 C为应力计修正系数，R0为应力计初始读数，R1为应力计当前读数；根据第一步的记录，当弹性模量E至少为20MPa的时刻读取应力计初始读数R0，确定应力计初始读数R0的读数。当混凝土支撑所使用的混凝土的弹性模量E达到20MPa以后，混凝土支撑的整体结构基本定型，混凝土支撑浇筑过程中产生的附加应力(如前期收缩变形所带来的附加应力)已基本平衡，此时，再确定应力计初始读数R0，能消除混凝土支撑在浇筑过程中产生的微应变偏差，从而更好的反映混凝土支撑实际受到应力的情况。
进一步的，为了更准确的反映混凝土支撑实际受到应力的情况，所述的混凝土支撑应力监测数据的处理与优化方法中，第三步中，在所述混凝土支撑工况发生变化的时刻读取应力计初始读数R0，确定应力计初始读数R0的读数。
附图说明
图1为本发明的一种混凝土支撑应力监测数据的处理与优化方法的流程图。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明提出的一种混凝土支撑应力监测数据的处理与优化方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。
实施例：
本实施例提供一种混凝土支撑应力监测数据的处理与优化方法，包括如下步骤：
第一步，测量混凝土的弹性模量E，记录弹性模量E随时间变化的数值；
第二步，将钢筋应力计设置于混凝土支撑内，浇筑所述混凝土；
第三步，通过所述钢筋应力计测量得到所述混凝土支撑的测量微应变ε1，本实施例中使用的钢筋应力计为基康仪器(北京)有限公司的型号为 BGK-4000的振弦式微应变计；
第四步，根据混凝土支撑的混凝土模型计算出所述混凝土支撑因收缩应力产生的收缩应力微应变ε2；具体计算过程可参考《混凝土结构设计规范》。
第五步，根据混凝土支撑的混凝土模型计算出所述混凝土支撑因徐变应力产生的徐变应力微应变ε3；具体计算过程可参考《混凝土结构设计规范》。
第六步，计算所述混凝土支撑的应力修正值σ，σ＝(ε1-ε2-ε3)·E，其中，弹性模量E根据第一步中的测量结果随时间变化；
第七步，通过应力修正值σ判断所述混凝土支撑是否安全。
本实施例的有益效果如下：
本实施例的一种混凝土支撑应力监测数据的处理与优化方法，通过应力修正值σ判断所述混凝土支撑是否安全，由于考虑了随时间变化的弹性模量E、因收缩应力产生的收缩应力微应变ε2、以及因徐变应力产生的徐变应力微应变ε3，因此能更好的反映混凝土支撑实际受到应力的情况，为施工人员提供更可靠的施工依据。
进一步的，为了更准确的反映混凝土支撑实际受到应力的情况，所述的混凝土支撑应力监测数据的处理与优化方法中，根据本实施例所使用的钢筋应力计的说明书，第三步中，所述混凝土支撑的测量微应变ε1的计算方法为，ε1＝ G·C·(R1-R0)，其中G为仪器标准系数(为常数，由产品说明书提供)、C为应力计修正系数(为常数，由产品说明书提供)，R0为应力计初始读数，R1 为应力计当前读数；根据第一步的记录，当弹性模量E至少为20MPa的时刻读取应力计初始读数R0，确定应力计初始读数R0的读数。当混凝土支撑所使用的混凝土的弹性模量E达到20MPa以后，混凝土支撑的整体结构基本定型，混凝土支撑浇筑过程中产生的附加应力(如前期收缩变形所带来的附加应力)已基本平衡，此时，再确定应力计初始读数R0，能消除混凝土支撑在浇筑过程中产生的微应变偏差，从而更好的反映混凝土支撑实际受到应力的情况。
下表为常用的混凝土的弹性模量E随时间变化的数值：
本实施例中，混凝土支撑所使用的混凝土型号为c35，根据表格的数据，本实施例确定应力计初始读数R0的时刻为混凝土浇筑后第三天。如有特殊型号的混凝土，则可以通过前期的实验，得到混凝土的弹性模量E随时间变化的数值。
进一步的，为了更准确的反映混凝土支撑实际受到应力的情况，所述的混凝土支撑应力监测数据的处理与优化方法中，第三步中，在所述混凝土支撑工况发生变化的时刻读取应力计初始读数R0，确定应力计初始读数R0的读数。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (3)

1.一种混凝土支撑应力监测数据的处理与优化方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步，测量混凝土的弹性模量E，记录弹性模量E随时间变化的数值；
第二步，将钢筋应力计设置于混凝土支撑内，浇筑所述混凝土；
第三步，通过所述钢筋应力计测量得到所述混凝土支撑的测量微应变ε1；
第四步，根据混凝土支撑的混凝土模型计算出所述混凝土支撑因收缩应力产生的收缩应力微应变ε2；
第五步，根据混凝土支撑的混凝土模型计算出所述混凝土支撑因徐变应力产生的徐变应力微应变ε3；
第六步，计算所述混凝土支撑的应力修正值σ，σ＝(ε1-ε2-ε3)·E，其中，弹性模量E根据第一步中的测量结果随时间变化；
第七步，通过应力修正值σ判断所述混凝土支撑是否安全。
2.如权利要求1所述的混凝土支撑应力监测数据的处理与优化方法，其特征在于，第三步中，所述混凝土支撑的测量微应变ε1的计算方法为，ε1＝G·C·(R1-R0)，其中G为仪器标准系数、C为应力计修正系数，R0为应力计初始读数，R1为应力计当前读数；根据第一步的记录，当弹性模量E至少为20MPa的时刻读取应力计初始读数R0，确定应力计初始读数R0的读数。
3.如权利要求2所述的混凝土支撑应力监测数据的处理与优化方法，其特征在于，第三步中，在所述混凝土支撑工况发生变化的时刻读取应力计初始读数R0，确定应力计初始读数R0的读数。
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