一种钢围堰变形测量方法与流程

本发明专利涉及一种钢围堰变形测量方法。

背景技术：

钢围堰是水下施工广泛应用的辅助措施，其结构安全是施工管控的重要环节，施工监测工作是确保钢围堰安全使用的必要手段，监测的重点与难点是应力、变形的测量，这两个重要指标直接反应钢围堰受力状态的参数，对钢围堰的结构安全起决定性因素。钢围堰因其构造特点、工作环境及使用工况等条件限制，对其变形测量比较困难，往往无法利用光学测量仪器直接测量，目前国内外成熟的监测手段较少，有研究人员通过均布在同一截面的应变传感器，测得结构应变后换算成变形，但这种方法换算出的变形是平均值而不是局部变形值，且对异形的钢围堰不能利用这种方法。因此，探索一种可靠、便捷的钢围堰变形测量方法是确保钢围堰安全使用的需要。

技术实现要素：

本发明专利的目的在于：提出一种钢围堰变形测量方法，填补目前该技术领域空白，为钢围堰安全使用提供切实可靠的变形监测数据，以便及时、准确的掌握各工况下钢围堰自身稳定及安全运行状况。

本发明专利技术特征是选用位移收敛仪与千分表为测量仪器，利用其机械传递位移的工作原理测定测点的位移(变形)量，采取两者相结合的方式实时进行钢围堰变形测量，并将实测值与理论计算值进行对比分析，判定结构受力状况及实际承载能力，确保钢围堰在使用期间的安全。

本发明专利提出的钢围堰变形测量方法，包括运用有限元软件对钢围堰结构各工况受力情况进行仿真模拟分析，找出结构受力薄弱部位设置测点，在钢围堰安装时测定两测点间的距离初始值；钢围堰抽水及墩身前期施工阶段，利用位移收敛仪测量两测点间的距离，根据前后测定的距离差值计算钢围堰的变形量；随着墩身施工高度增加挡住了测点，无法再利用位移收敛仪测量测点间的距离，此后改为利用千分表测量各测点的位移，根据前后测定的位移增减值计算钢围堰的变形量。

本发明专利的有益效果特征是操作简便，数据准确，经济可靠，可以根据需要实时采集数据，适用于当前所有形状的钢围堰变形测量。

【附图说明】

图1是钢围堰变形监测测点布置图

图2是位移收敛仪测量示意图

图3是千分表测量示意图

【具体实施方式】

下面结合附图对本钢围堰变形测量方法作进一步详细描述：

设置测点：首先运用有限元软件，对钢围堰内外水位差的变化、内撑拆除及恢复各工况下，结构受力情况进行仿真模拟分析，找出结构受力薄弱部位即刚度最小、变形量最大的位置设置监测点，计算测点处理论变形值，确定监测预警值，建立完善监测预警系统。如图1所示。

利用位移收敛仪测量钢围堰变形：采用千分表进行测量需设置固定点，钢围堰抽水及墩身前期施工阶段无法搭设固定支架，因此选择利用位移收敛仪进行测量。利用位移收敛仪测量钢围堰变形，是通过测量两个测点间的距离，在两点间发生相对位移后所测距离不同，将两次测量的距离相减，其差值就是两点间的相对位移量即变形值。钢围堰在安装入水前设置好变形监测点，用位移收敛仪测量两测点间距离初始值为L，在钢围堰使用期间测量两测点间距离为Li，测点处实际变形值为ΔL_仪＝(L-Li)/2，监测工况下理论计算该测点处变形值为Δ_Li，将实测变形值ΔL_仪与理论变形值Δ_Li进行对比，若实测变形值小于理论变形值，则表明结构实际刚度大于理论计算刚度，因为钢围堰理论计算各工况结构变形均满足规范要求，钢围堰结构判定为安全；反之，则表明结构实际刚度小于理论计算刚度，但只要小于预警值仍可判定钢围堰结构处于安全状态，若超出预警值则应提出警报，采取应对措施。如图2所示。

利用千分表测量钢围堰变形：随着墩身施工高度增加挡住了测点，无法再利用位移收敛仪测量围堰变形，此后改为利用千分表进行钢围堰变形测量。在测点对应位置墩身上预埋托架，安设千分表后读取初始读数D，此时钢围堰的实际变形量为使用位移收敛仪测定值ΔL_仪＝(L-Δ_Li)/2，此数值为以后利用千分表测量钢围堰变形量的基数。监测期间千分表的读数为一个变形增减量，设为D_i，测点处实际变形值为ΔL_表＝ΔL_仪+(D_i-D)，监测工况下理论计算该测点处变形值为Δ_Li，将实测变形值ΔL_表与理论变形值Δ_Li进行对比，判定钢围堰结构的安全状况。如图3所示。

以上仅为本发明专利的一个实例而已，并不以此作为发明专利的限制，凡在本发明专利的精神和原则之内所作的修改、替换、简单组合和改进等，均应包含在本发明专利保护范围之内。