混凝土应力应变观测的探讨.pdf

维普资讯 第 1期 水 利 水 文 自 动 化 N0．1 2005年 3月 AutomationinWaterResourcesandHydrology M81，2005 混凝土应力应变观测的探讨 彭海波 ，卢文富 ，梁波 (1．广东省飞来峡水利枢纽管理局，广东清远511825；2．广州市花都区水利局，广东 广州510800) 摘 要：应力应变观测是混凝土坝 内部观测的主要项 目，根据应变计、无应力计观测资料，用变形法计算混凝土实际 应力时，需要重视观测资料的误差处理 ，并对无应力计的布置、实际应力存在的误差、应变计组的布置进行 了一些探 讨，可供设计院、水库大坝运行管理部门参考。 关键词：混凝土；应力计算；误差形式；无应力计；应变计组 中图分类号：TV698．1 文献标识码：A 文章编号：1672—3279(2005)01—0036—04 O 前言 值称为实际应力。 应力应变观测是混凝土坝 内部观测的主要项 1．1 单轴应变的计算 目，应变计往往是除了温度计外在大型混凝土大坝 埋设在坝体内部的无应力计，用来观测由于混 内埋设数量最多的观测仪器。一个混凝土大坝内部 凝土本身的物理化学因素及温度、湿度变化引起的 通常埋设几十甚至上百支应变计，通过应变观测资 总应变，即自由体积变形(也称为非应力应变)，它是 料换算成实际应力，可了解混凝土内部的应力状况， 混凝土在不受约束的情况下产生的变形，可以用公 并与设计比较，了解大坝的安全性。 式表示，即：EO=仅。△ +G(t)+s (1) 从上世纪60年代开始，差动电阻式应变计在我 式中：so_一混凝土 自由体积变形；仅。一混凝土温度膨 国逐步推广应用，目前在混凝土大坝上广泛使用，有 胀系数；△ 一温度变化量；G(t)一混凝土的自生体 关观测资料的分析技术也逐步完善。由应变观测资 积变形；s一混凝土的湿度变形。一般认为大体积 料计算混凝土实际应力的方法有变形法和松弛系数 混凝土内湿度变化不大，因此忽略s，式 (1)就成为 法 ¨l。以下以变形法为例，对混凝土大坝应力应变观 G(t)=E0一仅。△ 。应变计所测得的应变包括应力应 测中的无应力计的布置、实际应力存在的误差、应变 变和非应力应变，因此可计算应力应变： 计组的布置进行了一些探讨。 s=s一G(t)一仅。·△T 1 实际应力计算的方法 式中：s一应力应变；s一应变计测得的应变；△卜 混凝土在长期荷载作用下不是线弹性材料，而 同一时刻应变计与无应力计相对于各 自基准温度变 是具有徐变特性的材料，在长期荷载持续作用下，变 化的差值。如果是多向应变计组，可以考虑混凝土泊 形会不断增长，这种随加荷时间持续而增长的变形 松 比的影响后，求得单轴应变。 就是徐变变形。单位应力作用下的单向混凝土试 1．2 变形法计算实际应力 件，经过时间 t后，其总应变可用公式表示： 一 般来说，大坝施工期应变计观测周期较短，运 行期则逐步加长，这样就形成观测资料的n个不等 s(f，f1)=：．上 +c(f ， f1) E(t) 间距时段。按上述过程计算单轴应变后就可以按变 式中：s(t，t)一t龄期时单位应