一种内支撑结构应力监测准确性修正方法及装置与流程

本发明涉及基坑支护结构施工，具体涉及一种内支撑结构应力监测准确性修正方法及装置。

背景技术：

1、内支撑是基坑支护体系中的重要组成部分，它可以有效地支撑和稳定基坑的侧壁，确保基坑施工过程中的安全性和稳定性。在基坑的开挖过程中，为及时掌握内支撑的受力状态，通常在内支撑上安装应变计，来监测其应力大小，从而了解其变形和受力情况。

2、实际内支撑安装过程为，将内支撑两端搭接在围檩/圈梁处，随后通过焊接将内支撑与围檩/圈梁固结在一起，焊接完成时，由自重产生的挠度和应力并未消除。

3、目前通过安装应变计来获得应力的方法一般为，在基坑开挖前，在内支撑相应监测点处安装应变计，并获取应变计稳定的初始值，此值代表内支撑受力为零，在基坑开挖后，持续对应变计读数进行采集，此时读数减去初始值，作为内支撑当前的应力数值，但此种方法未考虑因内支撑自重产生的初始应力，会导致施工现场判断失误，从而引发安全问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种内支撑结构应力监测准确性修正方法及装置，能够解决现有技术中未考虑因内支撑自重产生的初始应力，会导致施工现场判断失误，易引发安全事故的问题。

2、为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

3、一方面，本发明提供一种内支撑结构应力监测准确性修正方法，包括以下步骤：

4、基于内支撑的结构参数，确定内支撑应力测点处由重力产生的理论应力；

5、根据开挖前测点处的实测初始值和基于结构参数计算的理论应力，确定开挖前测点处的修正初始值；

6、根据开挖过程中测点处的实时实测值和开挖前测点处的修正初始值，确定开挖过程中测点处的实际应力值。

7、在一些可选的方案中，所述内支撑应力测点设置在内支撑l/2处的上下两侧，l为内支撑的长度。

8、在一些可选的方案中，根据公式确定内支撑应力测点处上侧由自重产生的理论应力σ上侧，以及内支撑应力测点处下侧由自重产生的理论应力σ下侧，其中，y为所求检测点至截面中性轴的距离，iz为截面在受弯平面内的惯性距，l为内支撑的长度，q为单位长度内支撑重度。

9、在一些可选的方案中，所述的根据开挖前测点处的实测初始值和基于结构参数计算的理论应力，确定开挖前测点处的修正初始值，包括：

10、获取开挖前测点处的实测初始值；

11、建立开挖前测点处的实测初始值、基于结构参数计算的理论应力，以及开挖前测点处的修正初始值的修正关系；

12、根据开挖前测点处的实测初始值和基于结构参数计算的理论应力，基于的修正关系，确定开挖前测点处的修正初始值。

13、在一些可选的方案中，实测初始值通过振弦式的应变计获取。

14、在一些可选的方案中，开挖前测点处的实测初始值、基于结构参数计算的理论应力，以及开挖前测点处的修正初始值的修正关系为：

15、

16、其中，σ上侧为内支撑应力测点处上侧由自重产生的理论应力，σ下侧为内支撑应力测点处下侧由自重产生的理论应力，e为材料弹性模量，k为振弦式应变计标定系数，f0′(上侧)为开挖前测点处上侧的实测初始频率值，f0′(下侧)为开挖前测点处下侧的实测初始频率值，f0(上侧)为开挖前测点处上侧的修正初始频率值，f0(下侧)为开挖前测点处下侧的修正初始频率值。

17、在一些可选的方案中，根据公式：确定为开挖前测点处上侧的修正初始频率值f0(上侧)，以及开挖前测点处下侧的修正初始频率值f0(下侧)。

18、在一些可选的方案中，根据公式确定开挖过程中测点处上侧的实际应力σi(上侧)，以及开挖过程中测点处下侧的实际应力σi(下侧)，其中，fi(上侧)为开挖过程中测点处上侧的实时实测频率值，fi(下侧)为开挖过程中测点处下侧的实时实测频率值。

19、在一些可选的方案中，内支撑应力测点处由重力产生的理论应力包括内支撑应力测点处上侧由自重产生的理论应力，以及内支撑应力测点处下侧由自重产生的理论应力；开挖过程中测点处的实际应力值包括开挖过程中测点处上侧的实际应力值，以及开挖过程中测点处下侧的实际应力值。

20、另一方面，本发明提供一种内支撑结构应力监测准确性修正方法装置，包括：

21、理论应力确定模块，其用于基于内支撑的结构参数，确定内支撑应力测点处由重力产生的理论应力；

22、修正初始值确定模块，其用于根据开挖前测点处的实测初始值和基于结构参数计算的理论应力，确定开挖前测点处的修正初始值；

23、实际应力值确定模块，其用于根据开挖过程中测点处的实时实测值和开挖前测点处的修正初始值，确定开挖过程中测点处的实际应力值。

24、与现有技术相比，本发明的优点在于：本方中通过根据开挖前测点处的实测初始值和基于结构参数计算的理论应力，得到开挖前测点处的修正初始值，从而消除支撑自重产生的初始应力，得到开挖过程中测点处的实际应力值，用于指导现场施工，可减小施工现场判断失误的可能性，提高整个施工过程中的安全性。

技术特征：

1.一种内支撑结构应力监测准确性修正方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的内支撑结构应力监测准确性修正方法，其特征在于：所述内支撑应力测点设置在内支撑l/2处的上下两侧，l为内支撑的长度。

3.如权利要求2所述的内支撑结构应力监测准确性修正方法，其特征在于：

4.如权利要求1所述的内支撑结构应力监测准确性修正方法，其特征在于：所述的根据开挖前测点处的实测初始值和基于结构参数计算的理论应力，确定开挖前测点处的修正初始值，包括：

5.如权利要求4所述的内支撑结构应力监测准确性修正方法，其特征在于：实测初始值通过振弦式的应变计获取。

6.如权利要求5所述的内支撑结构应力监测准确性修正方法，其特征在于：开挖前测点处的实测初始值、基于结构参数计算的理论应力，以及开挖前测点处的修正初始值的修正关系为：

7.如权利要求4所述的内支撑结构应力监测准确性修正方法，其特征在于，根据公式：确定为开挖前测点处上侧的修正初始频率值f0(上侧)，以及开挖前测点处下侧的修正初始频率值f0(下侧)。

8.如权利要求1-7任一项所述的内支撑结构应力监测准确性修正方法，其特征在于，根据公式确定开挖过程中测点处上侧的实际应力σi(上侧)，以及开挖过程中测点处下侧的实际应力σ(下侧)，其中，fi(上侧)为开挖过程中测点处上侧的实时实测频率值，fi(下侧)为开挖过程中测点处下侧的实时实测频率值。

9.如权利要求1所述的内支撑结构应力监测准确性修正方法，其特征在于：内支撑应力测点处由重力产生的理论应力包括内支撑应力测点处上侧由自重产生的理论应力，以及内支撑应力测点处下侧由自重产生的理论应力；开挖过程中测点处的实际应力值包括开挖过程中测点处上侧的实际应力值，以及开挖过程中测点处下侧的实际应力值。

10.一种内支撑结构应力监测准确性修正方法装置，其特征在于，包括：

技术总结
本发明涉及基坑支护结构施工技术领域，具体涉及一种内支撑结构应力监测准确性修正方法，该内支撑结构应力监测准确性修正方法包括以下步骤：基于内支撑的结构参数，确定内支撑应力测点处由重力产生的理论应力；根据开挖前测点处的实测初始值和基于结构参数计算的理论应力，确定开挖前测点处的修正初始值；根据开挖过程中测点处的实时实测值和开挖前测点处的修正初始值，确定开挖过程中测点处的实际应力值。能够解决现有技术中未考虑因内支撑自重产生的初始应力，会导致施工现场判断失误，易引发安全事故的问题。

技术研发人员：刘少成,寇子龙,林聪,王波,彭旭民,马远刚,刘彦峰,王瑞,陈海涛,李威,徐鑫哲
受保护的技术使用者：中铁大桥科学研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25