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振弦式混凝土应力计
    发布时间: 2017-12-04 22:08    

VWES 型振弦式混凝土应力计适用于长期埋设在水工结构物或其它混凝土结构物内,测量结构物内的受压状态亚博2021最新版-首页,并可同步测量埋设点的温度亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页。振弦式混凝土应力计具有智能识别功能。

本使用说明仅适用于四川葛南仪器有限公司生产的VWES型振弦式混凝土应力计,其中包括有VWE-1S亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页、VWE-2S、VWE-4S亚博2021最新版-首页、VWE-6S亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页、 VWE-10S、VWE-16S亚博2021最新版-首页、VWE-25S等系列型号亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页。

1用途    

VWES型振弦式混凝土应力计适用于长期埋设在水工结构物或其它混凝土结构物内亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页,测量结构物内的受压状态亚博2021最新版-首页,并可同步测量埋设点的温度。振弦式混凝土应力计具有智能识别功能。

 2规格及主要技术参数

规格代号

VWE-1S

VWE-2S

VWE-4S

VWE-6S

VWE-10S

VWE-16S

VWE-25S

尺寸

参数

最大外径 D mm

156

156

156

156

156

156

156

承压盘高 H mm

20

20

20

20

20

20

20

性能

参数

测量范围: KPa

0160

0250

0400

0600

01000

01600

02500

灵敏度k KPa/F

0.08

0.125

0.2

0.3

0.5

0.8

1.25

测量精度: F.S

±0.1%

±0.1%0

±0.1%

±0.1%

±0.1%

±0.1%

±0.1%

温度测量范围: ℃

-40+150

-40+150

-40+150

-40+150

-40+150

-40+150

-40+150

温度测量精度: ℃

±0.5

±0.5

±0.5

±0.5

±0.5

±0.5

±0.5

温度修正系数b KPa/

0.15

0.15

0.15

0.15

0.15

0.15

0.15

耐水压:测量范围 MPa

1.2

1.2

1.2

1.2

1.2

1.2

1.2

绝缘电阻: MΩ

50

50

50

50

50

50

50

注:频率模数F=Hz2×10-3

3结构及工作原理

3.1结构

VWES型振弦式应力计由背板、感应板亚博2021最新版-首页、信号传输电缆亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页、振弦及激振电磁线圈等组成亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页。

3.2工作原理

当被测结构物内部应力发生变化时亚博2021最新版-首页,混凝土应力计感应板同步感受应力的变化亚博2021最新版-首页,感应板将会产生变形亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页,变形传递给振弦转变成振弦应力的变化亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页,从而改变振弦的振动频率亚博2021最新版-首页。电磁线圈激振振弦并测量其振动频率亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页,频率信号经电缆传输至读数装置,即可测出被测结构物的压应力值亚博2021最新版-首页。同时可同步测出埋设点的温度值亚博2021最新版-首页。

3.3计算方法:

a)当外界温度恒定,应力计仅受到压应力时亚博2021最新版-首页,其压应力值P与输出的频率模数△F具有如下线性关系:

P = k F

F = F - F0

式中: k 应力计的测量灵敏度,单位为KPa/F 亚博2021最新版-首页;

F 应力计实时测量值相对于基准值相的变化量亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页,单位为F亚博2021最新版-首页;

F 应力计的实时测量值亚博2021最新版-首页,单位为F;

F0 应力计的基准值亚博2021最新版-首页,单位为F亚博2021最新版-首页。

b)当作用在应力计上的压应力恒定时亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页,而温度增加△T,此时应力计有一个输出量

F′亚博2021最新版-首页,这个输出量仅仅是由温度变化而造成的亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页,因此在计算时应给以扣除。

实验可知△F′与△T具有如下线性关系:

P= kF+ bT = 0

kF= -bT

T = T - T0

式中: b 应力计的温度修正系数亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页,单位为KPa /℃亚博2021最新版-首页;

T 温度实时测量值相对于基准值的变化量亚博2021最新版-首页,单位为℃;

T 温度的实时测量值,单位为℃亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页;

T0 温度的基准值,单位为℃亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页。

c)当应力计受到应力和温度的双重作用时亚博2021最新版-首页,应力计的一般计算公式为:

Pm = kF + bT = k (F - F0) + b (T - T0)

式中:Pm 被测结构物的压应力值,单位为KPa亚博2021最新版-首页。
4埋设与安装
4.1概述
混凝土应力计根据用途不同分为:用于测量不同介质接触面(界面)垂直压力的界面混凝土应力计,和用于测量土体本身内部应力变化的土中混凝土应力计亚博2021最新版-首页。如测量混凝土建筑物基础与土基接触面的压应力;测量地下遂洞亚博2021最新版-首页、隧道土体对混凝土护壁的压应力;测量各种场合的护坡亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页、护壁亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页、抗滑桩土体对其的压应力亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页;测量土石坝亚博2021最新版-首页、路基等内部土体的应力的变化值等等亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页。
混凝土应力计测量的是压应力值,在安装埋设当中如果方法不正确亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页,混凝土应力计容易发生脱空卸载现象亚博2021最新版-首页,从而影响观测的准确性。因此亚博2021最新版-首页,混凝土应力计安装埋设的正确性显得尤其重要亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页。
混凝土应力计是否处于良好的运行状态亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页,几乎完全取决于仪器受压面与土体间是否完全接触,因此埋设中必须注意混凝土应力计受压面与土体之间是否会形成空隙亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页,并尽量消除仪器下面由土壤析水引起的积水亚博2021最新版-首页。
单只混凝土应力计可测量与受压面相垂直的正应力亚博2021最新版-首页,多只混凝土应力计互成角度安装可测量出埋设点受力的空间状态。
4.2界面混凝土应力计
混凝土应力计在工业、民用建筑工程中安装埋设亚博2021最新版-首页,通常是为了测量建筑物与土体接触的界面土压力值亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页,一般都埋设在界面上亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页,因此称在这种情况下应用的土压力为界面式混凝土应力计亚博2021最新版-首页。
为了解土体对结构物的作用力亚博2021最新版-首页,或结构物对地基土体的正压力亚博2021最新版-首页,应在结构物或地基上选择几个断面进行测点的布设亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页。断面应选择结构物与土体承受的压力最大处,同时也是最需要了解结构物与土体受力状态的地方。
界面混凝土应力计的具体的埋设方法如下:

a)传感器的埋设位置在建筑物还没有建造基础时,可利用土基础平面上直接制备埋设基床面的方法安放传感器并压实固定,安排好观测电缆的接长和敷设引出后,再浇筑建筑物的混凝土基础。
制备基床的表面必须平整亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页、均匀、密实亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页,有时为了使传感器的受压面与土体能充分接触还要在基床表面均匀敷设一层细砂亚博2021最新版-首页。
b)传感器的埋设位置在建筑物基础已建造时亚博2021最新版-首页,可采用挖洞坑的方法安放传感器亚博2021最新版-首页。这种方法又分为:预埋模盒法亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页,模盒尺寸应为混凝土应力计直径尺寸的1.1倍亚博2021最新版-首页;开凿坑槽埋设法亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页。洞坑的大小以能放下整个混凝土应力计并略有富余即可亚博2021最新版-首页,深度以露出土体面为准亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页。
在洞坑内制备基床面的要求同上亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页,安放混凝土应力计后亚博2021最新版-首页,压重力固定,接长观测电缆并敷设引出亚博2021最新版-首页。最后回填混凝土填满洞坑亚博2021最新版-首页。
c)混凝土应力计在混凝土防渗墙中埋设亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页,应把先混凝土应力计固定在汽缸或气筒设备上亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页,再一起固定在钢筋笼上。钢筋笼下槽定位后,给汽缸或气筒通气加压亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页,将混凝土应力计的受力膜面与槽壁的土体充分接触顶紧亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页,然后灌注混凝土把混凝土应力计固定在防渗墙与土体接触的界面上。
4.3.4观测电缆的敷设及填方要求
观测电缆的埋设采用挖沟埋设为好亚博2021最新版-首页,沟深不小于0.3m,堆石坝沟深不小于0.6m。堆石坝内埋设观测电缆还应加穿钢管?;?亚博2021最新版-首页。
连接电缆在敷设时必须留有余量亚博2021最新版-首页,汇集再一起时禁止相互交绕亚博2021最新版-首页。传感器出线口处电缆应打回环,尽量避免出线口处电缆张力过大。观测电缆以上的填方安全覆盖厚度,在粘性土填方中应不小于0.6m亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页,在堆石填方中应不小于1.2m亚博2021最新版-首页。
4.4混凝土应力计组的安装埋设
组成各混凝土应力计的中心位置高程亚博2021最新版-首页,应符合设计埋设高程亚博2021最新版-首页。
混凝土应力计组的埋设亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页,依成组混凝土应力计的数量,可采用就地分散埋设法。分散的各混凝土应力计之间的距离不应超过1m亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页。其水平向以外的混凝土应力计的定位亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页、定向亚博2021最新版-首页,可借助模板或成型体进行施工亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页。
混凝土应力计组内每只传感器的观测电缆敷设时应汇集到一点或多点统一引出,只要条件许可应尽量减少电缆的引出点。
4.5初始读数的选取
混凝土应力计安装埋设完成后应及时测读传感器的读数亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页,选取稳定的读数作为初始读数亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页。浇注混凝土埋设的仪器要选取水化热过后,不同天连续测读3次读数基本相同后的平均值亚博2021最新版-首页。初始读数选定后应记录在案,作为今后计算和分析的基本参数使用。
4.6注意事项
埋设前应首先检查混凝土应力计确保仪器完好,按设计要求接长电缆,做好编号。
在建筑物基础底面上埋设混凝土应力计时亚博2021最新版-首页,可将混凝土应力计先埋设在预制的混凝土块内亚博2021最新版-首页,在基底表面平整好后亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页,将部分混凝土块压入埋设部位的土体中亚博2021最新版-首页,也可在浇筑前先将混凝土应力计放在土体上亚博2021最新版-首页,用重物将其紧压在被测土体上亚博2021最新版-首页,再浇筑混凝土。
采用预埋模盒法埋设时亚博2021最新版-首页,混凝土浇筑到位后,应移去预埋模盒亚博2021最新版-首页??淇硬勐裆枋?亚博2021最新版-首页,应先将放入混凝土应力计放入坑槽内,混凝土应力计的受压面与土体充分接触后亚博2021最新版-首页,四周缝隙用水泥沙浆填充捣实后回填混凝土。
埋设界面式混凝土应力计时应特别注意:水泥沙浆不能包裹住混凝土应力计的受力感应板亚博2021最新版-首页。
埋设安装就位后的混凝土应力计初测值应大于埋设前自由状态读数,即就位后的混凝土应力计埋设完成后受压膜应在受压状态下亚博2021最新版-首页。
混凝土应力计安装就位后应及时测量仪器初值亚博2021最新版-首页,根据仪器编号和设计编号作好记录并存档亚博2021最新版-首页,严格?;ず靡瞧鞯囊龅缋?亚博2021最新版-首页亚博2021最新版-首页。









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