本發(fā)明專(zhuān)利涉及一種鋼圍堰變形測(cè)量方法。

背景技術(shù)：

鋼圍堰是水下施工廣泛應(yīng)用的輔助措施，其結(jié)構(gòu)安全是施工管控的重要環(huán)節(jié)，施工監(jiān)測(cè)工作是確保鋼圍堰安全使用的必要手段，監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)與難點(diǎn)是應(yīng)力、變形的測(cè)量，這兩個(gè)重要指標(biāo)直接反應(yīng)鋼圍堰受力狀態(tài)的參數(shù)，對(duì)鋼圍堰的結(jié)構(gòu)安全起決定性因素。鋼圍堰因其構(gòu)造特點(diǎn)、工作環(huán)境及使用工況等條件限制，對(duì)其變形測(cè)量比較困難，往往無(wú)法利用光學(xué)測(cè)量?jī)x器直接測(cè)量，目前國(guó)內(nèi)外成熟的監(jiān)測(cè)手段較少，有研究人員通過(guò)均布在同一截面的應(yīng)變傳感器，測(cè)得結(jié)構(gòu)應(yīng)變后換算成變形，但這種方法換算出的變形是平均值而不是局部變形值，且對(duì)異形的鋼圍堰不能利用這種方法。因此，探索一種可靠、便捷的鋼圍堰變形測(cè)量方法是確保鋼圍堰安全使用的需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明專(zhuān)利的目的在于：提出一種鋼圍堰變形測(cè)量方法，填補(bǔ)目前該技術(shù)領(lǐng)域空白，為鋼圍堰安全使用提供切實(shí)可靠的變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，以便及時(shí)、準(zhǔn)確的掌握各工況下鋼圍堰自身穩(wěn)定及安全運(yùn)行狀況。

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)特征是選用位移收斂?jī)x與千分表為測(cè)量?jī)x器，利用其機(jī)械傳遞位移的工作原理測(cè)定測(cè)點(diǎn)的位移(變形)量，采取兩者相結(jié)合的方式實(shí)時(shí)進(jìn)行鋼圍堰變形測(cè)量，并將實(shí)測(cè)值與理論計(jì)算值進(jìn)行對(duì)比分析，判定結(jié)構(gòu)受力狀況及實(shí)際承載能力，確保鋼圍堰在使用期間的安全。

本發(fā)明專(zhuān)利提出的鋼圍堰變形測(cè)量方法，包括運(yùn)用有限元軟件對(duì)鋼圍堰結(jié)構(gòu)各工況受力情況進(jìn)行仿真模擬分析，找出結(jié)構(gòu)受力薄弱部位設(shè)置測(cè)點(diǎn)，在鋼圍堰安裝時(shí)測(cè)定兩測(cè)點(diǎn)間的距離初始值；鋼圍堰抽水及墩身前期施工階段，利用位移收斂?jī)x測(cè)量?jī)蓽y(cè)點(diǎn)間的距離，根據(jù)前后測(cè)定的距離差值計(jì)算鋼圍堰的變形量；隨著墩身施工高度增加擋住了測(cè)點(diǎn)，無(wú)法再利用位移收斂?jī)x測(cè)量測(cè)點(diǎn)間的距離，此后改為利用千分表測(cè)量各測(cè)點(diǎn)的位移，根據(jù)前后測(cè)定的位移增減值計(jì)算鋼圍堰的變形量。

本發(fā)明專(zhuān)利的有益效果特征是操作簡(jiǎn)便，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，經(jīng)濟(jì)可靠，可以根據(jù)需要實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，適用于當(dāng)前所有形狀的鋼圍堰變形測(cè)量。

【附圖說(shuō)明】

圖1是鋼圍堰變形監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)布置圖

圖2是位移收斂?jī)x測(cè)量示意圖

圖3是千分表測(cè)量示意圖

【具體實(shí)施方式】

下面結(jié)合附圖對(duì)本鋼圍堰變形測(cè)量方法作進(jìn)一步詳細(xì)描述：

設(shè)置測(cè)點(diǎn)：首先運(yùn)用有限元軟件，對(duì)鋼圍堰內(nèi)外水位差的變化、內(nèi)撐拆除及恢復(fù)各工況下，結(jié)構(gòu)受力情況進(jìn)行仿真模擬分析，找出結(jié)構(gòu)受力薄弱部位即剛度最小、變形量最大的位置設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，計(jì)算測(cè)點(diǎn)處理論變形值，確定監(jiān)測(cè)預(yù)警值，建立完善監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。如圖1所示。

利用位移收斂?jī)x測(cè)量鋼圍堰變形：采用千分表進(jìn)行測(cè)量需設(shè)置固定點(diǎn)，鋼圍堰抽水及墩身前期施工階段無(wú)法搭設(shè)固定支架，因此選擇利用位移收斂?jī)x進(jìn)行測(cè)量。利用位移收斂?jī)x測(cè)量鋼圍堰變形，是通過(guò)測(cè)量?jī)蓚€(gè)測(cè)點(diǎn)間的距離，在兩點(diǎn)間發(fā)生相對(duì)位移后所測(cè)距離不同，將兩次測(cè)量的距離相減，其差值就是兩點(diǎn)間的相對(duì)位移量即變形值。鋼圍堰在安裝入水前設(shè)置好變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)，用位移收斂?jī)x測(cè)量?jī)蓽y(cè)點(diǎn)間距離初始值為L(zhǎng)，在鋼圍堰使用期間測(cè)量?jī)蓽y(cè)點(diǎn)間距離為L(zhǎng)i，測(cè)點(diǎn)處實(shí)際變形值為ΔL_儀＝(L-Li)/2，監(jiān)測(cè)工況下理論計(jì)算該測(cè)點(diǎn)處變形值為Δ_Li，將實(shí)測(cè)變形值ΔL_儀與理論變形值Δ_Li進(jìn)行對(duì)比，若實(shí)測(cè)變形值小于理論變形值，則表明結(jié)構(gòu)實(shí)際剛度大于理論計(jì)算剛度，因?yàn)殇搰呃碚撚?jì)算各工況結(jié)構(gòu)變形均滿(mǎn)足規(guī)范要求，鋼圍堰結(jié)構(gòu)判定為安全；反之，則表明結(jié)構(gòu)實(shí)際剛度小于理論計(jì)算剛度，但只要小于預(yù)警值仍可判定鋼圍堰結(jié)構(gòu)處于安全狀態(tài)，若超出預(yù)警值則應(yīng)提出警報(bào)，采取應(yīng)對(duì)措施。如圖2所示。

利用千分表測(cè)量鋼圍堰變形：隨著墩身施工高度增加擋住了測(cè)點(diǎn)，無(wú)法再利用位移收斂?jī)x測(cè)量圍堰變形，此后改為利用千分表進(jìn)行鋼圍堰變形測(cè)量。在測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)位置墩身上預(yù)埋托架，安設(shè)千分表后讀取初始讀數(shù)D，此時(shí)鋼圍堰的實(shí)際變形量為使用位移收斂?jī)x測(cè)定值ΔL_儀＝(L-Δ_Li)/2，此數(shù)值為以后利用千分表測(cè)量鋼圍堰變形量的基數(shù)。監(jiān)測(cè)期間千分表的讀數(shù)為一個(gè)變形增減量，設(shè)為D_i，測(cè)點(diǎn)處實(shí)際變形值為ΔL_表＝ΔL_儀+(D_i-D)，監(jiān)測(cè)工況下理論計(jì)算該測(cè)點(diǎn)處變形值為Δ_Li，將實(shí)測(cè)變形值ΔL_表與理論變形值Δ_Li進(jìn)行對(duì)比，判定鋼圍堰結(jié)構(gòu)的安全狀況。如圖3所示。

以上僅為本發(fā)明專(zhuān)利的一個(gè)實(shí)例而已，并不以此作為發(fā)明專(zhuān)利的限制，凡在本發(fā)明專(zhuān)利的精神和原則之內(nèi)所作的修改、替換、簡(jiǎn)單組合和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明專(zhuān)利保護(hù)范圍之內(nèi)。