结构试验室反力墙钢筋应力和混凝土应变的监测分析

2016-11-29李亚龙韩建军

山西农经 2016年11期

关键词：试验室光栅标高

□李亚龙　韩建军

（河南工业大学土木建筑学院河南郑州450001）

结构试验室反力墙钢筋应力和混凝土应变的监测分析

□李亚龙韩建军

（河南工业大学土木建筑学院河南郑州450001）

反力墙是结构试验室必不可少的重要实验设施，它可以为施加水平力提供平台，为各种实验提供反力支撑。本文采用钢筋计对结构试验室反力墙钢筋应力和进行检测分析，旨在分析结构实验室反力墙在施工完成后钢筋应力的变化情况。

反力墙；钢筋计；钢筋应力

土木工程结构试验室反力墙为研究和发展土木工程结构新材料、新结构、新施工工艺及检验结构计算分析和设计理论提供了重要的试验设备，在土木工程结构科学研究和技术创新等方面起着重要作用。本文采用埋入式光纤钢筋计、振弦式钢筋计对结构试验室反力墙施工完成后进行测试。主要研究结构实验室反力墙钢筋应力的变化情况，对大体积混凝土的设计、施工、使用具有重要的意义。

1　计算公式

1.1光纤钢筋计计算公式：F=K伊(姿1-姿0)-2.3伊(姿t1-姿t0)

其中：F为钢筋计的受力变化（KN）；K为钢筋计拉力系数（KN/nm）；姿1为应变光栅当前波长的值（nm）；姿0为应变光栅初始波长的值（nm）；姿t1为温补光栅当前波长值（nm）；姿t0为温补光栅初始波长值（nm）。

1.2振弦式钢筋计计算公式：F=G伊(R1-R0)+K伊(T1-T0)

其中：G为仪器的率定系数（kN/Digit）；R0为初始读数（Digit）；R1为当前读数（Digit）；K为传感器的温度修正系数（kN/益）；T0为初始温度（益）；T1为当前温度（益）。

2　检测过程及数据分析

2.1传感器布置情况

振弦式钢筋计布置6支，用来测量钢筋的应力变化，2m反力墙处布置4支，4m反力墙处布置2支。

光纤光栅钢筋计布置18支，2m反力墙处布置10支，4m反力墙处布置8支。

光纤光栅应变计布置8支，其中2m反力墙处布置4支，4m反力墙处布置4支。

光纤光栅温度计布置8支，2m反力墙处布置4支，4m反力墙处布置4支。

标高+2 000mm和+4 000mm的传感器在反力墙中的布置图如图1、2所示。

2.2钢筋计测试数据及分析

历时两年时间的实际测试，结构实验室建成后期实际工况下，标高2m和3m的三维反力墙内部钢筋应力变化如图3、4所示。

由图3、图4钢筋应力变化曲线图分析可得：各测点处的钢筋受力大小不相同，测试其钢筋应力不尽相同，这是因为结构实验室建成后期使用的过程中混凝土的收缩和徐变、各位置实际工况下受力不同的原因。图3标高2m处反力墙内部钢筋应力和图4标高4m处反力墙内部钢筋应力呈现出受压的受力状态，这是由于混凝土的自重、混凝土的收缩和徐变、外界温度等因素的综合影响所导致的，但总体上其受力特性与理论受力状态吻合。