[發(fā)明專利]一種U型薄殼渡槽槽身安全檢測(cè)及評(píng)價(jià)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610987983.1
• 申請(qǐng)日: 2016-11-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106525597B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧成發(fā);許小杰;陳星;葛國(guó)昌;戴春華;熊志福;許孝臣;徐金巖;李洪強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江廣川工程咨詢有限公司;浙江省水利河口研究院
• 主分類號(hào): G01N3/12
• 分類號(hào): G01N3/12
• 代理公司: 杭州華進(jìn)聯(lián)浙知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33250
• 代理人: 姜雯

本發(fā)明提供了一種U型薄殼渡槽槽身安全檢測(cè)及評(píng)價(jià)方法。本發(fā)明步驟包括應(yīng)變計(jì)安裝、位移測(cè)點(diǎn)安裝、讀取初始值、注水試驗(yàn)、排水試驗(yàn)、有限元計(jì)算、槽身安全評(píng)價(jià)。通過(guò)渡槽注水及排水試驗(yàn)?zāi)苷鎸?shí)反映整個(gè)槽身在注、排水過(guò)程中的變形遞增、遞減規(guī)律以及在排水完成后的殘余變形量，直觀反映槽身的工作性態(tài)。三維有限元計(jì)算可以計(jì)算不同水位工況下，槽身不同部位的應(yīng)變及位移，與傳統(tǒng)理論計(jì)算相比，計(jì)算精度高，成果可靠，同時(shí)可以考慮槽身的三維空間效應(yīng)。偏離系數(shù)能真實(shí)反映現(xiàn)狀槽身的承載能力與設(shè)計(jì)要求的偏離程度，使槽身安全評(píng)價(jià)成果更為科學(xué)、合理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種水工建筑物的安全鑒定方法，具體涉及一種U型薄殼渡槽槽身安全檢測(cè)及評(píng)價(jià)方法。

背景技術(shù)

過(guò)水渡槽在運(yùn)行一定年數(shù)后能否繼續(xù)滿足運(yùn)行要求，需要進(jìn)行安全評(píng)價(jià)，以便為維修加固或拆除重建提供依據(jù)。渡槽安全評(píng)價(jià)最關(guān)鍵部分是對(duì)槽身的安全評(píng)價(jià)，對(duì)于U型薄殼渡槽的槽身，傳統(tǒng)的強(qiáng)度檢測(cè)方法，如鉆孔取芯或回彈法等均無(wú)法實(shí)施，因此目前對(duì)薄殼渡槽槽身的安全評(píng)價(jià)主要是采用相鄰構(gòu)件的強(qiáng)度檢測(cè)值或槽身原設(shè)計(jì)強(qiáng)度值進(jìn)行理論復(fù)核計(jì)算，但該方法有如下缺點(diǎn)或不足：(1)傳統(tǒng)的強(qiáng)度檢測(cè)僅是對(duì)局部點(diǎn)、局部位置的檢測(cè)，無(wú)法反映槽身整體的強(qiáng)度特性，同時(shí)槽身的薄弱部位往往未能檢測(cè)到；(2)由于不同構(gòu)件在鋼筋直徑、保護(hù)層厚度及運(yùn)行條件等方面的差異，采用相鄰構(gòu)件的強(qiáng)度檢測(cè)指標(biāo)進(jìn)行槽身安全性復(fù)核誤差較大；(3)槽身經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的運(yùn)行，強(qiáng)度明顯下降，采用原設(shè)計(jì)強(qiáng)度進(jìn)行復(fù)核計(jì)算不符合工程實(shí)際；(4)理論計(jì)算僅是針對(duì)典型斷面進(jìn)行的計(jì)算，無(wú)法考慮槽身的三維空間效應(yīng)；(5)理論復(fù)核計(jì)算成果與實(shí)際受力情況可能存在較大差異，計(jì)算成果不能真實(shí)反映結(jié)構(gòu)的實(shí)際安全性態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中渡槽常用安全評(píng)價(jià)方法的不足，提供一種可靠的U型薄殼渡槽槽身安全檢測(cè)及評(píng)價(jià)方法。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

一種U型薄殼渡槽槽身安全檢測(cè)及評(píng)價(jià)方法，包括以下步驟：

(1)應(yīng)變計(jì)安裝：取1跨渡槽槽身，縱向上沿渡槽的槽殼底部每隔一定距離l安裝1支應(yīng)變計(jì)，l取值越小，觀測(cè)精度越高，實(shí)際工作中一般取1/20槽身跨度≤l≤1/10槽身跨度為宜；橫向上沿渡槽的跨中圓弧段槽殼底部每隔一定間距s安裝1支應(yīng)變計(jì)，s取值越小，觀測(cè)精度越高，實(shí)際工作中一般每隔30°圓心角對(duì)應(yīng)的圓弧長(zhǎng)安裝1支應(yīng)變計(jì)，渡槽的跨中豎直段一般安裝2支應(yīng)變計(jì)，其中1支應(yīng)變計(jì)安裝于圓弧段與豎直段相交位置，另1支應(yīng)變計(jì)安裝于渡槽的槽殼與邊梁相交處；在渡槽的拉桿中部安裝1支應(yīng)變計(jì)，所有應(yīng)變計(jì)均通過(guò)電纜穿引至自動(dòng)化采集裝置中，采集裝置與電腦終端相連，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化采集。

(2)位移測(cè)點(diǎn)安裝：在渡槽的槽殼內(nèi)壁底部跨中、1/4跨及跨端固定沉降標(biāo)點(diǎn)各1個(gè)，在渡槽的槽身跨中、1/4跨及跨端邊梁上固定棱鏡各1個(gè)。

(3)讀取初始值：通過(guò)電腦終端讀取所有應(yīng)變計(jì)初始值，同時(shí)利用精密水準(zhǔn)儀和銦鋼尺讀取各沉降標(biāo)點(diǎn)垂直位移初始值，利用全站儀讀取各棱鏡位置水平位移初始值。

(4)注水試驗(yàn)：向槽內(nèi)注水，在水深每增加一定高度h時(shí)(h取值越小，觀測(cè)精度越高，但數(shù)據(jù)量也越大，實(shí)際工作中取值范圍一般為：1/20槽身高度≤h≤1/10槽身高度)，分別讀取應(yīng)變計(jì)測(cè)值及各測(cè)點(diǎn)垂直及水平位移測(cè)值，直至水注滿槽，滿槽后連續(xù)讀取測(cè)值，至各項(xiàng)測(cè)值穩(wěn)定。

(5)排水試驗(yàn)：給渡槽排水，在水深每降低一定高度h時(shí)(h取值與注水試驗(yàn)相同，h取值越小，觀測(cè)精度越高，但數(shù)據(jù)量也越大，實(shí)際工作中取值范圍一般為：1/20槽身高度≤h≤1/10槽身高度)，分別讀取應(yīng)變計(jì)測(cè)值及各測(cè)點(diǎn)垂直和水平位移測(cè)值，直至槽內(nèi)無(wú)水，無(wú)水后連續(xù)讀取測(cè)值，至各項(xiàng)測(cè)值穩(wěn)定，試驗(yàn)完畢。

(6)實(shí)測(cè)值計(jì)算：根據(jù)各測(cè)點(diǎn)初始值及后期觀測(cè)值，計(jì)算各測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)應(yīng)變及位移。

以振弦式應(yīng)變計(jì)為例，應(yīng)變計(jì)算公式為：ε＝k(F-F₀)