振弦式轴力计监测分析

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1、振弦式轴力监测分析混凝土支撑轴力监测通过GJJ-25振弦式应变计进行轴力测试。一、振弦式应变计的埋设应变计根据设计图纸和施工要求选定埋设的支撑断面，将4根应变计焊接在支撑钢筋笼断面的4个角上，以便必要时可计算轴力的偏心距，且在求取平均值时更可靠，以防止个别传感器埋设失败或遭施工破坏等情况。应变计和支撑的主筋要尽量轴心相对连接，钢筋计和支撑的主筋焊接时要尽量保证钢筋计部位的温度不要大于90°C,否则会使钢筋计内部元件失灵，无法工作，可采取包裹湿布浇水降温的措施。每根应变计都有自己的编号、标定系数和初始读数。焊接完成后,仪器的电缆按设计编号分股标识清楚，穿上PVC管相应固

2、定在附近的钢筋上，保护起来并引至永久或临时观测站。二、振弦式应变计计算方法振弦式应变计是利用弦振频率与弦的拉力的变化关系来测量应变计所在点的应力。计算公式：P=K()式中P-被测应变计所受的力(KN);K-应变计的灵敏度系数(KN/Hz2);F0-应变计的初始频率值；F1-应变计工作频率值；三、支撑轴力监测数据整理由于在开挖刚开始时，土体对于基坑周边的地下连续墙的支撑作用立即消失，内侧土压力卸荷，开挖面以上的土压力由静止土压力迅速变为主动土压力，为了达到平衡，卸下的这一部分土压力转嫁给了混凝土支撑梁。所以在开挖开始的一段时间里，混凝土轴力会急速增加。这一阶断，应对轴力

3、进行1天1次的监测工作，必要时进行1天2次或多次的监测，以保障施工安全与施工进度的正常运行。待开挖一段时间后，该段的开挖面以上的地连墙暴露了一段时间，所受外力与自身的变形趋于了稳定，或者变化速率极小。在监测之前对频率仪进行标定和调零，量测记录、计算及分析，绘制应变计测点频率、受力及换算后的结构受力曲线，及时记录施工工序，形成混凝土支撑应力〜时间变化规律。四、混凝土应力变化分析在监测过程中，1#、3#基坑均出现超过报警值的情况，特别是3#基坑ZL20近几天监测值超出设计值50%的情况。混凝土支撑轴力为水泥混凝土及内部钢筋的综合力，应从各个角度分析其轴力变化机理，这里简要

4、分析一下影响轴力变化的几个因素:1）混凝土支撑轴力的初始值应在混凝土支撑浇注完毕达28d强度后、基坑开挖前进行采集，这样可有效剔除因混凝土的硬化收缩而使钢筋计产生的附加压力。由于本工程工期的限制，所以28d的要求不可能达到，土方开挖是在混凝土支撑浇筑10多天后进行，所以初始值测量必须在这之前进行，这样就无法彻底地消除混凝土收缩变形对钢筋计变形的影响，也无法准确的得到支撑所受外力对钢筋计变形的影响。按照这样监测下去，得到的结果势必比真实值偏大，所以在这种情况下，考虑适当放大设计轴力和预警值。2）基坑第二层土方开挖过长，第二道支撑未及时跟进，导致外侧土压力主要由挡土墙和第

5、一道支撑承担，从而导致第一道支撑应力变化过大。3）混凝土支撑配筋。目前普遍应用的混凝土轴力计算公式是根据每个应力计测量的平均值计算钢筋单位截面积所受应力值，将混凝土截面积按其和钢筋弹性模量关系折算成钢筋的截面积，再根据单位截面积的应力值，计算换算后的整个支撑截面的应力值，而换算后的计算结果和实际值必然存在一定的误差：因此，混凝土支撑配筋、截面积以及弹性模量指标也是衡量支撑轴力监测值是否精确的一个重要指标。4）混凝土支撑轴力的监测值和温度的变化存在直接的关系。应力计的标定数据都是在室温恒定且理想的情况下进行的测定，因此在现场的测量中，应对所测数据计入温度效应的影响。但由

6、于现场没有对温度补偿或温度影响参数测定的条件，所以在轴力监测时，应统一在一天的同一时间进行观测，或者先进行气温的测量，待气温相同时,再对支撑进行轴力观测，这样，所得数据将可以较为准确的表现真实值。5）混凝土的硬化过程实际就是水泥拌合物的水化反应，反应过程中混凝土本身会产生一定收缩，而混凝土和应力计之间的徐变协调差异也易导致应力计产生一定量的附加压力。在混凝土收缩和徐变发展速度较快的相当长一段时间内，测得的钢筋混凝土支撑内力大于实际内力，实际内力并非有监测得到的异常结果那么大，而且大量的工程事实也支持着这一结论。此时混凝土支撑并未出现裂缝，且处于稳定状态，所以可以对预警

7、值进行一定的调整，解决混凝土支撑内力监测中较为普遍出现的结果异常问题。6）基坑开挖后围护结构位移及立柱隆沉。基坑开挖后，基底土体的卸载回弹，基坑内外的土体由原来的静止土压力状态向被动和主动土压力状态转变，应力状态的改变引起立柱隆沉、围护结构承受荷载产生变形；而围护结构、立柱之间的变形差异导致支撑受力并不是单纯的轴向受力，存在必然的扭矩，所测得应力分布不均，计算的轴力也和设计预算值存在一定的差异。