第04章_建筑物内部监测要点解析.ppt

* * 光纤光栅传感器（FBG） 光纤光栅传感器作为一种新型光纤传感器，对多个物理量敏感，可以用来测量多个物理量，包括应变、应力、温度、位移、振动、压力等。 在水库、大坝等的温度及应变监测中，传感器的精度可达到几个微应变级，具有很好的可靠性，可实现动态测量。 第7节　光纤监测技术 * * 光纤微弯传感器 光纤微弯传感器通过光纤微弯曲导致传输光强度的损耗变化,来测量压力、温度、加速度、应变、流量、速度等环境参量。 第7节　光纤监测技术 * * 光纤法布里-珀罗干涉仪 F-P光纤干涉传感器主要用于检测应变、温度等。 第7节　光纤监测技术 * * SOFO系统 SOFO（意为光纤结构监测）光纤监测系统由传感器、读数仪、数据分析软件和附属设备（转换箱、连接盒、光缆和连接器等）组成。 读数仪是便携式的，由电池供电，防水，适合在多尘和潮湿的建筑场地使用。 一次测量只需几秒钟，结果可以自动进行分析，并可通过外接电脑存储数据用作进一步分析。 SOFO测量系统基于低相干干涉测量原理，其传感器为长标距光纤变形传感器，典型传感器长度范围为从250mm到10m。 其主要应用为测量位移参量。 第7节　光纤监测技术 * * SOFO光纤变形监测系统组成 第7节　光纤监测技术 * * 分布式光纤传感器 分布式光纤传感器可以测量呈一定空间分布的场，如温度场、应力场等。 分布式光纤传感技术是光纤传感技术中最具前途的技术之一，是适应大型工程安全监测而发展起来的一项传感技术，它应用光纤几何上的一维特性进行测量，把被测参量作为光纤位置长度的函数，可以在整个光纤长度上对沿光纤几何路径分布的外部物理参量变化进行连续的测量，同时获取被测物理参量的空间分布状态和随时间变化的信息。 第7节　光纤监测技术 * * 量水堰法观测 量水堰的结构有三角堰、梯形堰和矩形堰三种。 目前，量水堰一般选用三角堰，三角堰缺口为等腰三角形，底角为直角，堰口下游边缘呈45°。 矩形堰堰板应严格保持堰口水平，水舌两侧的堰墙上应留通气孔。 第4节　渗流量观测 * * 1——水尺；2——堰板 量水堰结构示意图 第4节　渗流量观测 * * 直角三角形量水堰板示意图 第4节　渗流量观测 * * 安装要求 量水堰应设在排水沟直线段的堰槽段。该段应采用矩形断面，两侧墙应平行和铅直。槽底和侧墙应加砌护，不漏水，不受其它干扰。 堰板应与堰槽两侧墙和来水流向垂直。堰板应平正和水平，高度应大于５倍的堰上水头。 堰口水流形态必须为自由式。 测读堰上水头的水尺或测针，应设在堰口上游3～5倍堰上水头处。尺身应铅直，其零点高程与堰口高程之差不得大于1mm。水尺刻度分辨率应为1mm；测针刻度分辨率应为0.1mm。必要时可在水尺或测针上游设栏栅稳流。 量水堰安装完毕，应详细填写考证表，存档备查。 第4节　渗流量观测 * * 测流速法观测 测流速法的流速测量，可采用流速仪法或浮标法，两次流量测值之差不得大于均值的10%。 测流速法观测参流量的测速沟槽应符合以下要求： （1）长度不小于15m的直线段； （2）断面一致，并保持一定纵坡； （3）不受其它水干扰。 第4节　渗流量观测 * * 孔隙水压力观测 国内外所使用的孔隙水压力计的种类较多,有振弦式、电阻片式、差动式、双管液压式、电感调频式及水管式等等。 土体中的土压力和孔隙水压力作用于接触面上,经过透水石后,只有孔隙水压力作用在变形膜上,膜片发生挠曲变形,引起钢弦张力的变化,从而根据钢弦频率的变化可测得孔隙水压力值。 第4节　渗流量观测 * * 1——导线 2——防水材料 3——线圈 4——钢弦 5——透水石 孔隙水压力计的结构 第4节　渗流量观测 * * 使用方法（1） （1）每个孔隙水压力传感器在埋设之前均应进行传感器的标定,以求得其标定系数及零点压力下的频率值； （2）根据传感器的埋设深度、孔隙水压力的变化幅度以及大气降水可能会对孔隙水压力造成的影响等因素,确定传感器的量程,以免造成孔隙水压力超出量程范围,或是量程选用过大,影响测量精度。 第4节　渗流量观测 * * （3）安装传感器前,先在选定的位置钻孔至所需测量深度；再将用砂网、中砂裹好的传感器放到测点位置；然后向孔中注入中砂(作为传感器周围的过滤层),以高出传感器位置0.2m～0.5m为宜；最后向孔中埋入粘土，即可将孔封堵好。 （4）当在同一钻孔中埋设多个传感器时,则传感器的间距不得小于1m,且一定要保证封孔质量,避免水压力的贯通；在地层的分界处亦应注意封孔质量,以免上下层水压力贯通。 使用方法（2） 第4节　渗流量观测 * * §5　挠度监测 测定建筑物受力后挠曲程度的工作称为挠度观测。 建筑物在应力的作用下产生弯曲和扭曲，弯曲变形时横截面形心沿与轴线垂直方向的线位移称为挠度。