專利名稱：混凝土應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測中無應(yīng)力應(yīng)變的相關(guān)分析法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及大壩及工程安全監(jiān)測領(lǐng)域，具體涉及一種混凝土應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測中無應(yīng)力應(yīng)變的相關(guān)分析法。
背景技術(shù)：
在大壩及工程安全監(jiān)測中，混凝土大壩壩體應(yīng)力是必須的監(jiān)測項(xiàng)目，混凝土的無應(yīng)力應(yīng)變又是該監(jiān)測項(xiàng)目中必測的物理量，能否從實(shí)測無應(yīng)力應(yīng)變中成功地分離出溫度應(yīng)變和自生體積變形，不僅關(guān)系到能否獲得準(zhǔn)確的混凝土實(shí)際應(yīng)力，而且有助于了解混凝土的脹縮性質(zhì)及其程度，正確認(rèn)識混凝土應(yīng)力(特別是在施工期間)發(fā)生和發(fā)展的原因，為采取恰當(dāng)措施改善施工期混凝土應(yīng)力狀態(tài)，加強(qiáng)安全儲備提供依據(jù)。為了從監(jiān)測數(shù)據(jù)中分離出溫度應(yīng)變和自生體積變形，首先要獲知混凝土熱脹系數(shù) α以及自生體積變形和濕度變形的總和G，目前現(xiàn)有技術(shù)中采用的方法主要有兩種1、選取澆筑1 2年以后的某個(gè)溫度變化顯著的時(shí)間段，基于對這時(shí)混凝土自生體積變形已基本穩(wěn)定的認(rèn)識，在確信此時(shí)間段里所測部位不會發(fā)生顯著濕度變化的前提下，認(rèn)為時(shí)段兩端無應(yīng)力應(yīng)變的變化量主要反映的是溫度應(yīng)變的變化，用無應(yīng)力計(jì)實(shí)測無應(yīng)力變量除以溫度變化量，得到熱脹系數(shù)。2、以無應(yīng)力計(jì)實(shí)測溫度和某種時(shí)間函數(shù)式(通常采用對數(shù)式)分別作為因子，對實(shí)測無應(yīng)力應(yīng)變進(jìn)行回歸分解后，將實(shí)測溫度因子對應(yīng)的分量作為溫度應(yīng)變，將時(shí)間函數(shù)式因子對應(yīng)的分量作為混凝土自生體積變形及干縮濕脹變形的實(shí)際量。上述兩種方法各有自身的局限性，第一種方法由于選取的時(shí)間段具有較大的偶然性，因此測值的偶然誤差對取得的結(jié)果影響較大，可能導(dǎo)致選取不同的時(shí)間段所得的結(jié)果之間存在較大差異。另外采用此方法必須要等1 2年后混凝土自生體積變形確已穩(wěn)定，不但難以解決施工早期的問題，而且此時(shí)在大體積混凝土內(nèi)部某些部位，溫度往往也已穩(wěn)定， 可能難以找到一個(gè)溫度變化較為明顯的時(shí)間段。第二種方法的缺點(diǎn)是混凝土自生體積變形隨時(shí)間的變化形態(tài)難以事先預(yù)知，因此要找到合適的時(shí)間函數(shù)式因子并非易事，因子的確定往往主觀性較大。如果該因子不能很好地模擬實(shí)際自生體積變形的變化規(guī)律，則回歸分解精度有可能不夠理想，獲得的α和G準(zhǔn)確度都會下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是建立一種綜合效果良好、易于在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)、結(jié)果準(zhǔn)確、簡單易行、普遍適用的從無應(yīng)力計(jì)實(shí)測成果中將混凝土溫度應(yīng)變和自生體積變形準(zhǔn)確分離的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案為混凝土應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測中無應(yīng)力應(yīng)變的相關(guān)分析法，其特征在于，包括以下步驟1)、采集樣本數(shù)據(jù)采用無應(yīng)力計(jì)測量混凝土相對于混凝土初凝時(shí)刻溫度的溫度變化量△ Tw、以及相應(yīng)的無應(yīng)力應(yīng)變Ew ；
2)、根據(jù)樣本數(shù)據(jù)利用計(jì)算機(jī)編程，從實(shí)測無應(yīng)力應(yīng)變中分離出溫度應(yīng)變和自生體積及干縮濕脹變形量a、設(shè)定混凝土熱脹系數(shù)為變量α ‘，設(shè)變量δ初始值等于1 ；b、將步驟1)的樣本數(shù)據(jù)帶入公式(1)中，根據(jù)設(shè)定的熱脹系數(shù)α ‘，得出混凝土自生體積變形及干縮濕脹變形G'G' = Ew- α ‘ ATw (1)；C、根據(jù)上式得出的混凝土自生體積變形及干縮濕脹變形假定量G'，推導(dǎo)出G' 和Δ Tw的簡單相關(guān)系數(shù)R 設(shè)ATw = Xi G' = 得到兩個(gè)樣本數(shù)為η的變量序列Xi i = 1,2, ......，ηYi i = 1,2, ......，η則它們的相關(guān)系數(shù)R為
權(quán)利要求
1.混凝土應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測中無應(yīng)力應(yīng)變的相關(guān)分析法，其特征在于，包括以下步驟1)、采集樣本數(shù)據(jù)采用無應(yīng)力計(jì)測量混凝土相對于初凝時(shí)刻的溫度變化量△ 、以及相應(yīng)的無應(yīng)力應(yīng)變Ew ；2)、根據(jù)樣本數(shù)據(jù)利用計(jì)算機(jī)編程，從實(shí)測無應(yīng)力應(yīng)變中分離出溫度應(yīng)變和自生體積及干縮濕脹變形量a、設(shè)定混凝土熱脹系數(shù)為變量α‘，設(shè)變量δ初始值等于1 ；b、將步驟1)的樣本數(shù)據(jù)帶入公式(1)中，根據(jù)設(shè)定的熱脹系數(shù)α‘，得出混凝土自生體積變形及干縮濕脹變形G'G' = Ew- α ‘ ATw (1)；C、根據(jù)上式得出的混凝土自生體積變形及干縮濕脹變形假定量G'，計(jì)算出G'和 Δ Tw的簡單相關(guān)系數(shù)R 設(shè)ATw = Xi G' = 得到兩個(gè)樣本數(shù)為η的變量序列Xi i = 1,2, ......, ηYi i = 1,2, ......, η則它們的相關(guān)系數(shù)R為η一一R - i=l_Ji^-^2Jiiyl-yfV^i(2)其中G和^分別為兩組變量η個(gè)樣本的均值；d、根據(jù)步驟c得出的R判斷，若|R|彡δ，設(shè)α= α ‘，進(jìn)入步驟e;若|R| < δ，設(shè)變量S = |R|，α = α ‘，執(zhí)行下列程序若R>0，將α ‘增大t，重復(fù)步驟b d; 若R<0，將α ‘減小t，重復(fù)步驟b d; 若R = 0，進(jìn)入步驟e ； 上述步驟中t為一固定單位數(shù)值；e、將相應(yīng)的α帶入公式(3)得出G，程序結(jié)束， G = Ew- α Δ Tw (3)所得G即為混凝土自生體積變形及干縮濕脹變形的實(shí)際量，α即為混凝土熱脹系數(shù)實(shí)際值，α ATw即為混凝土溫度應(yīng)變。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混凝土應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測中無應(yīng)力應(yīng)變的相關(guān)分析法，其特征在于α丨每次調(diào)整的幅度t均為0. 01。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種混凝土應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測中無應(yīng)力應(yīng)變的相關(guān)分析法，其特征在于，包括以下步驟1)采集混凝土樣本數(shù)據(jù)，采用無應(yīng)力計(jì)測量混凝土相對于基準(zhǔn)時(shí)間的溫度變化量、以及相應(yīng)的無應(yīng)力應(yīng)變；2)根據(jù)樣本數(shù)據(jù)利用計(jì)算機(jī)編程，從實(shí)測無應(yīng)力應(yīng)變中分離出溫度應(yīng)變和自生體積及干縮濕脹變形。本發(fā)明綜合效果良好、易于在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)，具有結(jié)果準(zhǔn)確、簡單易行、普遍適用的優(yōu)點(diǎn)，能夠快速地從無應(yīng)力計(jì)實(shí)測成果中將混凝土溫度應(yīng)變和自生體積變形準(zhǔn)確分離，不僅為了解掌握混凝土的實(shí)際物理性質(zhì)提供了更有效的方法，而且在混凝土應(yīng)力監(jiān)測中更加快速更加準(zhǔn)確地發(fā)揮了無應(yīng)力計(jì)的作用。
文檔編號G01N25/16GK102183540SQ20111002556
公開日2011年9月14日 申請日期2011年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月24日
發(fā)明者周錫瑯, 潘琳, 王梅枝 申請人:南京南瑞集團(tuán)公司, 國網(wǎng)電力科學(xué)研究院