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本使用說明僅適用于本公司生產(chǎn)的VWRD型振弦式基巖應(yīng)力計(jì)，其中包括有VWRD-20、VWRD-25、VWRD-28、VWRD-32、VWRD-36、VWRD-40六種型號(hào)。

1用途

VWRD型振弦式基巖應(yīng)力計(jì)適用于長(zhǎng)期埋設(shè)在水工結(jié)構(gòu)物及其它混凝土結(jié)構(gòu)物、巖石、基巖部位，直接基巖部位鋼筋應(yīng)力的變化，并可同步測(cè)量埋設(shè)點(diǎn)的溫度。振弦式基巖應(yīng)力計(jì)具有智能識(shí)別功能。

2規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)

注：頻率模數(shù)F=Hz2×10-3

3結(jié)構(gòu)及工作原理

3.1結(jié)構(gòu)

VWRD型振弦式基巖應(yīng)力計(jì)由應(yīng)力傳感器、前后連接鋼套(標(biāo)準(zhǔn)件）、信號(hào)傳輸電纜等組成。

3.2工作原理

當(dāng)被測(cè)結(jié)構(gòu)物內(nèi)部的鋼筋發(fā)生應(yīng)力變化時(shí)，基巖應(yīng)力計(jì)將受到拉伸或壓縮，鋼套同步產(chǎn)生變形，變形使基巖應(yīng)力計(jì)感受拉伸或壓縮的變形，變形傳遞給振弦轉(zhuǎn)變成振弦應(yīng)力的變化，從而改變振弦的振動(dòng)頻率。電磁線圈激振振弦并測(cè)量其振動(dòng)頻率，頻率信號(hào)經(jīng)電纜傳輸至讀數(shù)裝置，即可測(cè)出被測(cè)結(jié)構(gòu)物內(nèi)鋼筋所受的應(yīng)力。同時(shí)可同步測(cè)量埋設(shè)點(diǎn)的溫度值。

3.3計(jì)算方法

a) 當(dāng)外界溫度恒定基巖應(yīng)力計(jì)僅受到軸向應(yīng)力時(shí)，其應(yīng)力σ與輸出的頻率模數(shù)△F具有如下線性關(guān)系：

σ= k△F

△F = F - F0

式中： k — 基巖應(yīng)力計(jì)的測(cè)量靈敏度，單位為MPa/F；

△F — 基巖應(yīng)力計(jì)實(shí)時(shí)測(cè)量值相對(duì)于基準(zhǔn)值的變化量，單位為F；

F — 基巖應(yīng)力計(jì)的實(shí)時(shí)測(cè)量值，單位為F；

F0 — 基巖應(yīng)力計(jì)的基準(zhǔn)值，單位為F。

b) 當(dāng)基巖應(yīng)力計(jì)不受外力作用時(shí)，而溫度增加△T時(shí)，基巖應(yīng)力計(jì)有一個(gè)輸出量△F′，這個(gè)輸出量?jī)H僅是由溫度變化而造成的，因此在計(jì)算時(shí)應(yīng)給以扣除。

實(shí)驗(yàn)可知△F′與△T具有如下線性關(guān)系：

σ′= k△F′+ b△T = 0

k△F′= -b△T

△T = T - T0

式中： b — 基巖應(yīng)力計(jì)的溫度修正系數(shù)，單位為MPa /℃；

△T — 溫度實(shí)時(shí)測(cè)量值相對(duì)于基準(zhǔn)值的變化量，單位為℃；

T — 溫度的實(shí)時(shí)測(cè)量值，單位為℃；

T0 — 溫度的基準(zhǔn)值，單位為℃。

c) 埋設(shè)在水工結(jié)構(gòu)物或其它混凝土結(jié)構(gòu)物內(nèi)的基巖應(yīng)力計(jì)，受到的是應(yīng)力和溫度的雙重作用，因此基巖應(yīng)力計(jì)一般計(jì)算公式為：

σm = k△F + b△T = k (F - F0) + b (T - T0)

式中：σm — 被測(cè)結(jié)構(gòu)物鋼筋所受的應(yīng)力值，單位為MPa 。

注：VWRD型振弦式基巖應(yīng)力計(jì)的敏感測(cè)量元件，其與測(cè)力鋼套的材料線膨脹系數(shù)極為接近，試驗(yàn)所得其溫度修正系數(shù)小于最小讀數(shù)，一般計(jì)算時(shí)可用公式a。

4 基巖應(yīng)力計(jì)安裝
  4.1 按照設(shè)計(jì)施工要求，基巖應(yīng)力計(jì)安裝埋沒時(shí)須要先在基巖部位鉆孔，鉆孔可采用鉆機(jī)造孔，孔徑約估￠90～120㎜，最大孔斜不得超過1％?？自旌冕幔瑱z查鉆孔直徑和孔深，須采用高壓水沖孔，直至孔內(nèi)水變清。
  4.2 基巖應(yīng)力計(jì)是在孔內(nèi)安裝，鋼筋桿做傳遞桿，傳遞桿長(zhǎng)度是取決于設(shè)計(jì)圖中孔內(nèi)測(cè)點(diǎn)的位置，傳遞桿始終是一頭接錨頭，另一頭接傳感器（基巖應(yīng)力計(jì)），接頭處是采用電焊連接或螺紋連接(螺紋擰緊時(shí)要用厭氧膠粘結(jié))。
  4.3 采用電焊連接時(shí)，應(yīng)將基巖應(yīng)力計(jì)與鋼筋桿的連接桿對(duì)中之后采用對(duì)接法焊接在一起。為了保證焊接強(qiáng)度,在焊接處需加焊條,并涂瀝青,包上麻布,以便與混凝土脫開。為了避免焊接時(shí)儀器溫度過高而損壞儀器,焊接時(shí)儀器要包上濕麻布并不斷在棉紗上澆冷水,直到焊接完畢后鋼筋冷卻到一定溫度為止。焊接過程中儀器的溫度要保持低于60oC 。
  4.4 將接好錨頭和儀器的鋼筋傳遞桿、灌漿管一起插入鉆孔中，錨桿一頭固定在錨固板上，一頭灌漿(40～50㎝)固定住錨頭，經(jīng)測(cè)量確認(rèn)儀器工作是正常，理順電纜，用特制的帶活塞送漿管，將砂漿推送到孔底，直至孔口灌滿。