[发明专利]一种混凝土支撑的轴向应力测算方法

说明书

本发明公开了一种混凝土支撑的轴向应力测算方法，具体为首先在混凝土支撑的中心轴一端至另一端依次等距设置五个监测点，沿轴向在每个监测点上安装一个混凝土应变力计；然后分别记录下5个监测点的混凝土应变计频率初始值、应变量的最小读数以及实时测量的频率值，分别计算出5个监测点对应的混凝土应变力计应变量；之后计算出混凝土支撑上每个监测点处混凝土支撑横截面所受轴向应力；最后根据每个监测点轴向应力进行加权平均求和计算出混凝土支撑实际所受的轴向应力。本发明解决了现有技术测算值远大于设计值，从而在混凝土支撑实际没有损坏的情况下，造成基坑工程施工停工、额外增加支撑结构，增加成本且造成工期延误的问题。

技术领域

本发明涉及一种混凝土支撑的轴向应力测算方法。

背景技术

混凝土支撑是基坑工程支护结构中的重要组成部分，在基坑安全评价中混凝土支撑轴向应力是一个重要的指标。目前的混凝土支撑轴向应力测量主要采用在混凝土结构1/3处安装振弦式钢筋计的方式进行测量。

在实际的施工过程中，由与受到混凝土徐变、收缩、温度、以及钢筋与混凝土膨胀系数不匹配的因素，振弦式钢筋计测量结果往往不能真实的反应混凝土支撑的受力情况，存在这样的情况发生：现场测量轴向应力值已经达到设计标准值的2-3倍，但混凝土支撑结构并没有出现损坏等现象。造成这一现象的主要原因是由于钢筋计所测轴向应力并不是完全由于外部的荷载产生，其中包含了许多非荷载因素，主要有混凝土徐变、收缩和温度变化等因素。

混凝土徐变效应主要由于在混凝土支撑结构在长期的荷载作用之下，使混泥土内部水分受外部挤压导致混凝土胶体缩小的过程，混凝土收缩是混凝土胶体水分蒸发导致混凝土体积缩小的物理现象；温度主要引起混凝土支撑结构的热胀冷缩现象，导致其总体体积的伸缩。以上混凝土非荷载效应，都将引起混凝土体积变化，从而引起支撑轴向应力的变化。此外传统钢筋计的测量中，由于钢筋与混凝土之间的膨胀、收缩系数不匹配，也是导致测量值偏大的重要原因。

综上原因，由于在混凝土轴向应力监测中传统的钢筋计测量方法存在轴向应力测量值远大于设计值的问题，将会给基坑工程施工中带来停工、增加额外支撑结构等问题，造成工期延误及额外的成本增加等一系列问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种混凝土支撑的轴向应力测算方法，解决现有技术测算值远大于设计值，从而在混凝土支撑实际没有损坏的情况下，造成基坑工程施工停工、额外增加支撑结构，增加成本且造成工期延误的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种混凝土支撑的轴向应力测算方法，至少包括以下步骤：

a、在混凝土支撑的一端至另一端依次等距设置五个监测点，分别为N₁、N₂、N₃、N₄和N₅，在每个监测点上安装一个混凝土应变力计，所述五个混凝土应变力计均安装在混凝土支撑的轴心处且相邻两个混凝土应变力计之间的距离为L/6，L为混凝土支撑的总长度；

b、对混凝土支撑进行轴向应力监测，分别记录各个混凝土应变力计的测量应变量的最小读数k、实时测量频率值f₁和频率初始值f₀，并根据以下公式计算出相应混凝土应变力计的应变量ε：

其中，k的单位为10^﹣6/H_Z²，f₁和f₀的单位均为H_Z；

c、根据步骤b计算出的结果，运用下列公式精确计算出混凝土支撑上每个监测点处混凝土支撑横截面所受轴向应力：

F_i＝ε×E×A_s，