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      振弦式基巖應力計
          發布時間: 2017-12-04 22:09    

      VWRD型振弦式基巖應力計適用于長期埋設在水工結構物及其它混凝土結構物、巖石、基巖部位,直接基巖部位鋼筋應力的變化,并可同步測量埋設點的溫度。振弦式基巖應力計具有智能識別功能。

      本使用說明僅適用于本公司生產的VWRD型振弦式基巖應力計,其中包括有VWRD-20、VWRD-25、VWRD-28、VWRD-32、VWRD-36、VWRD-40六種型號。

      1用途

      VWRD型振弦式基巖應力計適用于長期埋設在水工結構物及其它混凝土結構物、巖石、基巖部位,直接基巖部位鋼筋應力的變化,并可同步測量埋設點的溫度。振弦式基巖應力計具有智能識別功能。

      2規格及主要技術參數

      規格代號

      RD-16

      RD-18

      RD-20

      RD-22

      RD-25

      RD-28

      RD-32

      RD-36

      RD-40

      尺寸參數

      連接桿直徑d,  mm

      16

      18

      20

      22

      25

      28

      32

      36

      40

      鋼套截面積A,  cm2

      2.01

      2.55

      3.14

      3.80

      4.91

      6.16

      8.04

      10.2

      12.6

      鋼套長度L,    mm

      120

      性能參數

      應力測

      拉伸, MPa

      350

      量范圍

      壓縮, MPa

      200

      最小讀數k,    MPa/F

      0.10

      測量精度: F.S

      ±0.1%

      溫度測量范圍, ℃

      -25+60

      溫度測量精度, ℃

      ±0.5

      溫度修正系數b,MPa/

      0.10

      耐水壓: MPa

      1

      絕緣電阻,     MΩ

      50


      注:頻率模數F=Hz2×10-3

      3結構及工作原理

      3.1結構

      VWRD型振弦式基巖應力計由應力傳感器、前后連接鋼套(標準件)、信號傳輸電纜等組成。

      3.2工作原理

      當被測結構物內部的鋼筋發生應力變化時,基巖應力計將受到拉伸或壓縮,鋼套同步產生變形,變形使基巖應力計感受拉伸或壓縮的變形,變形傳遞給振弦轉變成振弦應力的變化,從而改變振弦的振動頻率。電磁線圈激振振弦并測量其振動頻率,頻率信號經電纜傳輸至讀數裝置,即可測出被測結構物內鋼筋所受的應力。同時可同步測量埋設點的溫度值。

      3.3計算方法

      a) 當外界溫度恒定基巖應力計僅受到軸向應力時,其應力σ與輸出的頻率模數△F具有如下線性關系:

      σ= kF

      F = F - F0

      式中: k — 基巖應力計的測量靈敏度,單位為MPa/F;

      F — 基巖應力計實時測量值相對于基準值的變化量,單位為F;

      F — 基巖應力計的實時測量值,單位為F;

      F0 — 基巖應力計的基準值,單位為F。

      b) 當基巖應力計不受外力作用時,而溫度增加△T時,基巖應力計有一個輸出量△F′,這個輸出量僅僅是由溫度變化而造成的,因此在計算時應給以扣除。

      實驗可知△F′與△T具有如下線性關系:

      σ′= kF+ bT = 0

      kF= -bT

      T = T - T0

      式中: b — 基巖應力計的溫度修正系數,單位為MPa /℃;

      T — 溫度實時測量值相對于基準值的變化量,單位為℃;

      T — 溫度的實時測量值,單位為℃;

      T0 — 溫度的基準值,單位為℃。

      c) 埋設在水工結構物或其它混凝土結構物內的基巖應力計,受到的是應力和溫度的雙重作用,因此基巖應力計一般計算公式為:

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

      式中:σm — 被測結構物鋼筋所受的應力值,單位為MPa 。

      注:VWRD型振弦式基巖應力計的敏感測量元件,其與測力鋼套的材料線膨脹系數極為接近,試驗所得其溫度修正系數小于最小讀數,一般計算時可用公式a。

      4 基巖應力計安裝
        4.1 按照設計施工要求,基巖應力計安裝埋沒時須要先在基巖部位鉆孔,鉆孔可采用鉆機造孔,孔徑約估¢90~120㎜,最大孔斜不得超過1%??自旌冕?,檢查鉆孔直徑和孔深,須采用高壓水沖孔,直至孔內水變清。
        4.2 基巖應力計是在孔內安裝,鋼筋桿做傳遞桿,傳遞桿長度是取決于設計圖中孔內測點的位置,傳遞桿始終是一頭接錨頭,另一頭接傳感器(基巖應力計),接頭處是采用電焊連接或螺紋連接(螺紋擰緊時要用厭氧膠粘結)。
        4.3 采用電焊連接時,應將基巖應力計與鋼筋桿的連接桿對中之后采用對接法焊接在一起。為了保證焊接強度,在焊接處需加焊條,并涂瀝青,包上麻布,以便與混凝土脫開。為了避免焊接時儀器溫度過高而損壞儀器,焊接時儀器要包上濕麻布并不斷在棉紗上澆冷水,直到焊接完畢后鋼筋冷卻到一定溫度為止。焊接過程中儀器的溫度要保持低于60oC 。
        4.4 將接好錨頭和儀器的鋼筋傳遞桿、灌漿管一起插入鉆孔中,錨桿一頭固定在錨固板上,一頭灌漿(40~50㎝)固定住錨頭,經測量確認儀器工作是正常,理順電纜,用特制的帶活塞送漿管,將砂漿推送到孔底,直至孔口灌滿。









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