結(jié)構(gòu)試驗室反力墻鋼筋應力和混凝土應變的監(jiān)測分析

□李亞龍　韓建軍

（河南工業(yè)大學土木建筑學院河南鄭州450001）

結(jié)構(gòu)試驗室反力墻鋼筋應力和混凝土應變的監(jiān)測分析

□李亞龍韓建軍

（河南工業(yè)大學土木建筑學院河南鄭州450001）

反力墻是結(jié)構(gòu)試驗室必不可少的重要實驗設施，它可以為施加水平力提供平臺，為各種實驗提供反力支撐。本文采用鋼筋計對結(jié)構(gòu)試驗室反力墻鋼筋應力和進行檢測分析，旨在分析結(jié)構(gòu)實驗室反力墻在施工完成后鋼筋應力的變化情況。

反力墻；鋼筋計；鋼筋應力

土木工程結(jié)構(gòu)試驗室反力墻為研究和發(fā)展土木工程結(jié)構(gòu)新材料、新結(jié)構(gòu)、新施工工藝及檢驗結(jié)構(gòu)計算分析和設計理論提供了重要的試驗設備，在土木工程結(jié)構(gòu)科學研究和技術創(chuàng)新等方面起著重要作用。本文采用埋入式光纖鋼筋計、振弦式鋼筋計對結(jié)構(gòu)試驗室反力墻施工完成后進行測試。主要研究結(jié)構(gòu)實驗室反力墻鋼筋應力的變化情況，對大體積混凝土的設計、施工、使用具有重要的意義。

1　計算公式

1.1光纖鋼筋計計算公式：F=K伊(姿1-姿0)-2.3伊(姿t1-姿t0)

其中：F為鋼筋計的受力變化（KN）；K為鋼筋計拉力系數(shù)（KN/nm）；姿1為應變光柵當前波長的值（nm）；姿0為應變光柵初始波長的值（nm）；姿t1為溫補光柵當前波長值（nm）；姿t0為溫補光柵初始波長值（nm）。

1.2振弦式鋼筋計計算公式：F=G伊(R1-R0)+K伊(T1-T0)

其中：G為儀器的率定系數(shù)（kN/Digit）；R0為初始讀數(shù)（Digit）；R1為當前讀數(shù)（Digit）；K為傳感器的溫度修正系數(shù)（kN/益）；T0為初始溫度（益）；T1為當前溫度（益）。

2　檢測過程及數(shù)據(jù)分析

2.1傳感器布置情況

振弦式鋼筋計布置6支，用來測量鋼筋的應力變化，2m反力墻處布置4支，4m反力墻處布置2支。

光纖光柵鋼筋計布置18支，2m反力墻處布置10支，4m反力墻處布置8支。

光纖光柵應變計布置8支，其中2m反力墻處布置4支，4m反力墻處布置4支。

光纖光柵溫度計布置8支，2m反力墻處布置4支，4m反力墻處布置4支。

標高+2 000mm和+4 000mm的傳感器在反力墻中的布置圖如圖1、2所示。

2.2鋼筋計測試數(shù)據(jù)及分析

歷時兩年時間的實際測試，結(jié)構(gòu)實驗室建成后期實際工況下，標高2m和3m的三維反力墻內(nèi)部鋼筋應力變化如圖3、4所示。

由圖3、圖4鋼筋應力變化曲線圖分析可得：各測點處的鋼筋受力大小不相同，測試其鋼筋應力不盡相同，這是因為結(jié)構(gòu)實驗室建成后期使用的過程中混凝土的收縮和徐變、各位置實際工況下受力不同的原因。圖3標高2m處反力墻內(nèi)部鋼筋應力和圖4標高4m處反力墻內(nèi)部鋼筋應力呈現(xiàn)出受壓的受力狀態(tài)，這是由于混凝土的自重、混凝土的收縮和徐變、外界溫度等因素的綜合影響所導致的，但總體上其受力特性與理論受力狀態(tài)吻合。

結(jié)束語

本文通過實際工況下反力墻受力過程中數(shù)據(jù)的監(jiān)測及采集，得到了反力墻施工完成后鋼筋應力的變化情況。為大型結(jié)構(gòu)及構(gòu)件實驗的動態(tài)監(jiān)測提供了數(shù)據(jù)支持，對大體積混凝土的設計、施工、使用具有重要的意義。

圖1　

圖2　

圖3　

圖4　

[1]王錄民,袁慶利,許啟鏗,張世杰,孫景輝.結(jié)構(gòu)實驗室地下室墻體及臺座現(xiàn)場測試分析[J].特種結(jié)構(gòu), 2014,01:25-29.

[2]趙廷超，黃尚廉.光纖傳感器用于混凝土結(jié)構(gòu)狀態(tài)檢測的研究[J].傳感技術，1997（9）.

1004-7026（2016）11-0127-01中國圖書分類號：TU318.2

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本文10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2016.11.087