一種基于長(zhǎng)標(biāo)距fbg的沉降縫二維變形及對(duì)傾監(jiān)測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及沉降縫二維變形監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于長(zhǎng)標(biāo)距FBG的沉降 縫二維變形及對(duì)傾監(jiān)測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加速，城市版圖不斷向四面擴(kuò)展，并延伸到高 空和地下空間，從而導(dǎo)致城市建筑密度日益增大，施工空間不斷被壓縮。而城市建設(shè)中常見(jiàn) 的工程項(xiàng)目，如高層建筑的深基坑，地鐵隧道及各種市政管路的施工，都具有工程量大，施 工影響范圍廣等特點(diǎn)，勢(shì)必會(huì)對(duì)周邊已有建筑物造成一定的影響。因此，在新建項(xiàng)目施工 中，必須保證周邊已有建筑物的安全，加強(qiáng)對(duì)其沉降、變形等指標(biāo)的監(jiān)測(cè)。
[0003] 由于混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的剛度較大，其不均勻沉降主要通過(guò)設(shè)置沉降縫來(lái)解決。對(duì) 于沉降縫寬度計(jì)算，目前我國(guó)建筑地基規(guī)范中規(guī)定其只與建筑層數(shù)有關(guān)而忽略了地基傾斜 量的影響，見(jiàn)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50001-2011)。論文《多層建筑沉降縫對(duì)傾碰頂及糾 偏實(shí)例》（巖土工程學(xué)報(bào)，2002, 04:442-445)根據(jù)相鄰基礎(chǔ)相互作用的分析理論，發(fā)展了被 沉降縫分隔的兩個(gè)建筑單元對(duì)傾、糾偏的計(jì)算方法，并應(yīng)用于實(shí)際工程中。論文《建筑物沉 降縫寬度的確定方法》(同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2004, 02:147-151)同樣基于相鄰基礎(chǔ) 共同作用的理論，著重了分析沉降縫位置、基礎(chǔ)寬度、相鄰基礎(chǔ)及偏心荷載等因素對(duì)沉降縫 對(duì)傾的影響，建立相鄰基礎(chǔ)和偏心荷載作用下，不同地基上的剛性基礎(chǔ)沉降與傾斜關(guān)系，提 出通過(guò)計(jì)算基礎(chǔ)沉降，預(yù)估相鄰建筑的對(duì)傾量，進(jìn)而確定沉降縫寬度的簡(jiǎn)化方法，見(jiàn)下式。
[0004]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于長(zhǎng)標(biāo)距FBG的沉降縫二維變形監(jiān)測(cè)方法，其特征在于其包括以下步驟： (a) 在沉降縫（5)兩側(cè)交叉布設(shè)一組包括2個(gè)長(zhǎng)標(biāo)距FBG傳感器的傳感器組A(1 )，所 述傳感器組A(1)包括傳感器I(3)和傳感器II(4); (b) 根據(jù)公式3~4計(jì)算沉降縫（5)移動(dòng)后水平方向上傳感器標(biāo)距內(nèi)的平均應(yīng)變；
其中，為沉降縫（5)移動(dòng)后傳感器I(3)水平方向上傳感器標(biāo)距內(nèi)的平均應(yīng)變，單 位ymJo為沉降縫（5)移動(dòng)后傳感器II(4)水平方向上傳感器標(biāo)距內(nèi)的平均應(yīng)變，單位 為沉降縫（5)在水平方向上的張開(kāi)距離，單位mm;Z為傳感器I(3)和傳感器II(4) 的標(biāo)距長(zhǎng)度，單位mm;〇_為傳感器I(3)與水平線夾角；為傳感器II(4)與水平線夾角， 單位為角度制； (c) 根據(jù)公式7~8計(jì)算沉降縫（5)移動(dòng)后垂直方向上傳感器標(biāo)距內(nèi)的平均應(yīng)變；
其中，為沉降縫（5)移動(dòng)后傳感器I(3)垂直方向上傳感器標(biāo)距內(nèi)的平均應(yīng)變，單位ym;i鄭為沉降縫（5)移動(dòng)后傳感器II(4)垂直平方向上傳感器標(biāo)距內(nèi)的平均應(yīng)變，單位 為沉降縫（5)在垂直方向上的錯(cuò)動(dòng)距離，單位mm;Z為傳感器I(3)和傳感器II(4) 的標(biāo)距長(zhǎng)度，單位mm為傳感器I(3)與水平線夾角；為傳感器II(4)與水平線夾角， 單位為角度制； (d) 根據(jù)公式9~10計(jì)算沉降縫二維錯(cuò)動(dòng)的總應(yīng)變；
其中，if為傳感器I(3)在沉降縫二維錯(cuò)動(dòng)下的總應(yīng)變，單位為傳感器II(4) 在沉降縫二維錯(cuò)動(dòng)下的總應(yīng)變，單位ym; (e) 將公式3、4、7、8、9和10聯(lián)立，求解沉降縫在水平方向上的張開(kāi)距離z和沉降縫在 垂直方向上的錯(cuò)動(dòng)距離_7。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于長(zhǎng)標(biāo)距FBG的沉降縫二維變形監(jiān)測(cè)方法，其特征在 于步驟（a)中所述傳感器I(3)和傳感器II(4)對(duì)稱(chēng)布設(shè)，= 其中為傳感器I (3)與水平線夾角，為傳感器II(4)與水平線夾角。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于長(zhǎng)標(biāo)距FBG的沉降縫二維變形監(jiān)測(cè)方法，其特 征在于所述沉降縫（5)在水平方向上的張開(kāi)距離z以沉降縫水平寬度增加為正，反之為負(fù)； 沉降縫（5)在垂直方向上的錯(cuò)動(dòng)距離以沉降縫左側(cè)相對(duì)于右側(cè)下降為正，反之為負(fù)。
4. 包含根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的沉降縫二維變形監(jiān)測(cè)方法的一種基于長(zhǎng)標(biāo)距FBG的 沉降縫對(duì)傾監(jiān)測(cè)方法，其特征在于還包括一組傳感器組B(2)，所述傳感器組B(2)包括交 叉布設(shè)的2個(gè)長(zhǎng)標(biāo)距FBG傳感器，即傳感器III和傳感器IV。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于長(zhǎng)標(biāo)距FBG的沉降縫對(duì)傾監(jiān)測(cè)方法，其特征在于還 包括對(duì)比同一監(jiān)測(cè)時(shí)段內(nèi)分別使用傳感器組A(1)和傳感器組B(2)計(jì)算得到的沉降縫在 水平方向上的張開(kāi)距離^和沉降縫在垂直方向上的錯(cuò)動(dòng)距離_7,以判斷沉降縫是否出現(xiàn)對(duì) 傾。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于長(zhǎng)標(biāo)距FBG的沉降縫對(duì)傾監(jiān)測(cè)方法，其特征在于所 述沉降縫（5)在水平方向上的張開(kāi)距離z以沉降縫水平寬度增加為正，反之為負(fù)；沉降縫 (5)在垂直方向上的錯(cuò)動(dòng)距離以沉降縫左側(cè)相對(duì)于右側(cè)下降為正，反之為負(fù)。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及沉降縫二維變形監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于長(zhǎng)標(biāo)距FBG的沉降縫二維變形及對(duì)傾監(jiān)測(cè)方法。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)在沉降縫實(shí)際使用過(guò)程中的變形檢測(cè)誤差較大和檢測(cè)數(shù)據(jù)不連續(xù)等不足，本發(fā)明提供了一種基于長(zhǎng)標(biāo)距FBG的沉降縫二維變形及對(duì)傾監(jiān)測(cè)方法。本發(fā)明通過(guò)布設(shè)長(zhǎng)標(biāo)距FBG傳感器、列寫(xiě)沉降縫移動(dòng)后水平方向、垂直方向和二維變形的平均應(yīng)變方程，求解沉降縫在水平方向上的張開(kāi)距離x和沉降縫在垂直方向上的錯(cuò)動(dòng)距離y。與傳統(tǒng)人工儀器監(jiān)測(cè)相比，本發(fā)明具有測(cè)試精度高、數(shù)據(jù)連續(xù)等顯著特點(diǎn)，可以在工程中推廣使用。
【IPC分類(lèi)】G01B11-02, G01B11-16
【公開(kāi)號(hào)】CN104613886
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410825917
【發(fā)明人】張 浩, 沈圣, 段君淼, 王子龍, 莫振澤, 周立波
【申請(qǐng)人】石家莊鐵道大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2014年12月26日