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面板坝脱空计计算方法
来源: 四川葛南仪器有限公司 | 作者:水利监测人张工 13990298835 | 发布时间: 2024-08-13 | 42 次浏览 | 分享到:

面板坝脱空计计算方法

当面板坝的混凝土面板与垫层料之间发生位移变形时(脱空)，将会带动位移计的测杆伸缩，经万向节传递给位移计，位移计内的二级机械负放大机构将变形传递给振弦，转变成振弦应力的变化，从而改变振弦的振动频率。电磁线圈激振振弦并测量其振动频率，频率信号经电缆传输至读数装置，即可计算出被测结构物的变形量。同时可同步测出埋设点的温度值。

脱空计布置在面板与垫层料之间，两支位移传感器分别固定在 AC 与 BC 边上。为计算方便，面板上的两个锚固点 A、B 与埋设在垫层料内的锚固点 C 形成等边三角形两个边，其组成的平面与面板垂直，两支位移计分别固定在面板与垫层料的锚固点之间。C 点与面板间的法线垂直距离位移即为面板的脱空变化量，通过计算三角形∆ ABC 的高 OC 的变化，即 AC、BC 变化到 A C´、B C´的高 O´C´，便可计算出面板与垫层料之间的脱空变化量。
 计算方法
1 位移计计算方法
   位移计受到的是变形和温度的双重作用，位移计的一般计算公式为：
    L m = k△F + b△T = k (F - F 0 )＋b (T - T 0 )
    式中：L m —被测结构物的变形量，单位为 mm。
    K —位移计的测量灵敏度，单位为 mm/F；
   △F—位移计实时测量值相对于基准值的变化量，单位为 F；
   F —位移计的实时测量值，单位为 F；
   F 0 —位移计的基准值，单位为 F。
   b —位移计的温度修正系数，单位为 mm/℃； 
   △T—温度实时测量值相对于基准值的变化量，单位为℃；
   T —温度的实时测量值，单位为℃；
   T 0 —温度的基准值，单位为℃。
   注：振弦式位移计的敏感测量元件，其与固定机架的材料线膨胀系数极为接近，试验所得其温度修正系数小于最小读数，由此一般计算可用公式。
    L m = k△F = k (F - F 0 )
   2 脱空位移计算方法
计算的方法很多，可参照(图1)用计算三角形高的方法算出脱空的位移量。设面板两个锚头之间的距离为常数AB，两只位移计测量出相应边的增量，各增量加上初始边长即为变化后的各边长，以此可计算出顶点(0′)到面板的垂直距离(即高O´C´)，变化后三角形的高与初始之比即为实际脱空位移量。
3 安装与埋设

  3.1仪器的安装
  3.1.1预埋沉降网
    沉降网是用于固定垫层料锚头，当垫层料发生沉降位移时将带动沉降网是用于固定垫层料锚头，当垫层料发生沉降位移时将带动沉降网，沉降网带动位移传感器，即可测量出其沉降量。
    沉降网的安装是在坝体填筑达到设计高程时(即图2中C点)，将制做好的沉降网固定于设计部位，并在垫层料上做出标记，完成后再继续填筑。
  3.1.2 当垫层料全部填筑完成后，在将要埋设仪器位置挖坑，直挖到沉降网为止，并焊上垫层料锚头。
  3.1.3 组装仪器：将位移计连接上读数仪，用手拉压测杆，确认读数正常后开始组装仪器。
  将位移计测杆与传递杆用传递杆接头连接起来，套上保护管，保护管套在位移计上的一端有密封圈，以防泥沙进入。位移计装入保护管中时应预留出压缩量(大小根据设计或现场情况确定)，仪器组装完成后应再用读数仪复测。在保护管的另一端装上端盖，端盖一头连着传递杆、一头连着万向节。
  3.1.4 安装仪器：在垫层料锚头装上两支万向节，在万向节后装上组装好的仪器，将连着仪器另一头的万向节拧在面板锚头上。面板锚头固定在面板钢筋上，用钢尺量取AB点的距离L(AB点为两万向节之间距离)。安装好的脱空计应是一个等边三角形，面板锚头处的两个万向节为三角形的AB点，垫层料锚头处的两个万向节为三角形的C点(近似为三角形的顶点)。
  3.1.5 精确量取所形成三角形各个边长(精确到0.1mm)作为边长的初始值，同时将传感器编号和所在的边等数据记录下来以备计算用。
  3.2 埋设
  仪器安装就位后，在回填之前应作好电缆的牵引，特别是在靠近传感器根部的电缆应呈弯曲状，预留足够的伸缩量。回填时传感器及测杆周围可采用人工夯实，夯实时不能过分冲击，避免损坏电缆和仪器，待埋设安装完成后即可进行初始读数的测量。