[發明專利]砼構件工作應力的環切檢測方法

有效

• 申請號: 201110329638.6
• 申請日: 2011-10-26
• 公開（公告）號: CN103076118A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 方俠敏
• 申請（專利權）人: 貴州中建建筑科研設計院有限公司
• 主分類號: G01L1/22
• 分類號: G01L1/22
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 劉楠;顧書玲

技術領域

本發明涉及工作應力檢測技術領域，特別是涉及一種砼構件工作應力的環切檢測方法。

背景技術

即有砼構件的實際應力是反映其工作狀態、安全性的重要指標之一，也是建筑物改造加固的重要參數之一。環切應力測試法是一種在既有建筑豎向構件上測量應力的技術。環切應力測試可在無損（或微破損）條件下，客觀反映構件應力分布狀況，為結構改造加固提供科學數據，確保結構的使用安全與工程穩定。具有實用性意義和顯著的社會經濟效益。?

環切法也稱之為刻槽法，環切法的基本原理是采用局部破壞使環內混凝土應力釋放，通過測定環內混凝土的應力釋放量來估計和推斷結構的實際應力狀態。該項技術的研究，始于巖石錨桿支護和鐵路隧道工程及大壩工程的應力檢測。在對于大體積混凝土的應力和強度測試，一直以來都是采用埋設應力傳感器，光纖等技術，但這些測試方法僅適用于新建項目或試驗構件。對于既有結構的應力測試則上述方法均無法操作，通過在混凝土結構上切孔使其局部應力釋放的方法能有效解決既有應力的測試問題。但由于砼材料的復雜性以及實體結構受力狀態的不同，極易造成實際工作應力與理論應力的偏差。具體表現為環切后的應力釋放率不可能達到100%，需通過數據修正來推定構件實際應力狀態。?

國內現有的環切法僅限于實驗室條件下試件預埋導線，或是對500*500mm以下的小型構件作穿越導線法現場測試，但該方法的應用受構件尺寸和穿孔導線作業難度以及設備條件的限制。首先，由于粘貼應變片前需在檢測面上直接穿孔進行導線作業，會造成備檢區環內混凝土疏松受損和局部應力提前釋放，從而影響環切時測試的精度，其次受構件尺寸、配筋、混凝土強度以及設備條件的限制，穿孔導線作業難度極大。目前我國高層建筑較多，承重構件尺寸普遍較大,?對于既有建筑中的大型構件(500*500mm以上)則無法采用預埋導線或穿孔導線法現場進行應力測試，故該方法的現場應用具有明顯局限性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有結構應力環切檢測方法在現場應用方面的局限性，提供一種砼構件工作應力的環切檢測方法。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下的技術方案：

???本發明砼構件工作應力的環切檢測方法：首先測量砼構件檢測點的應力值ε₀，斷開導線，在檢測點環切，環切后連上導線測量應力值ε₁，用公式σ=E（ε₁-ε₀）計算砼構件的工作應力，其中，σ為砼構件的工作應力，E為砼的彈性模量。在工程應用時，采用二次斷線法進行測試，在實驗室經多次斷線試驗，發現斷線法測量與連續導線測量的誤差約在5%左右，在行業設計規范允許的誤差范圍之內。

在上述環切檢測方法中，所述環切的環切深度為50～70mm、環切直徑為100～150mm。。優選的，環切深度為50mm、環切直徑為100mm。

前述砼構件工作應力的環切檢測方法：測量砼構件檢測點應力值的方法為在砼構件檢測點范圍內粘貼電阻應變片，通過電阻應變儀讀取應力值。

前述砼構件工作應力的環切檢測方法，為了減小誤差，最好是兩次測量應力值的時間間隔不大于20min。兩次測量的間隔越小，誤差越小。一般來說，間隔在20min以內的二次測量誤差可以控制在2%以內。

環切深度是環切法檢測工作應力的關鍵，由于所測構件的混凝土保護層厚度一般在30mm左右，鋼筋間距在150～200mm,為避免傷及鋼筋和對混凝土造成大的損傷，環切深度以不超過鋼筋表面為宜。但是，有限元分析結果表明環孔深度達0.7d以上時，測區的應力才可能降為零，故試驗環切深度宜控制在50～70mm范圍內，這樣的深度對結構的破壞影響較小，具有一定的實用性。?

根據對環切深度30mm、50mm、70mm，環切直徑100mm、150mm共6組組合，對12個砼構件的測試結果分析，環切深度對應力釋放率的影響最大。經統計，當環切深度H=30mm時，環內混凝土應力釋放率為78.3%；當環切深度H=50mm時，環內混凝土應力釋放率為85.0%；當環切深度H=70mm時，環內混凝土應力釋放率為87.5%；從環切直徑與應力釋放率分析表明;相同條件下單位體積應力釋放率以環切直徑100mm為優。鑒于微損性檢測應對結構損傷程度最小化原則和試驗結果篩選的綜合考慮，工程應用選擇環切深度50mm環切直徑100mm為宜。??????????????