(整理)支撑轴力的监测

1.1支撑轴力监测点的布设
测试元件选择：本站支撑轴力监测采用振弦式钢筋应力计和轴力计。

钢筋计埋设应与钢筋规格相匹配，轴力计量程选择应大于设计极限值的2倍。

监测点布设:孔浦站主体结构砼支撑布置10个监测断面，间距约为30m，钢支撑布置11个监测断面，间距约为25m。

共计布设钢筋计40只，轴力计48只。

考虑到监测点的相互验证和综合分析，轴力监测点位置选在靠近测斜孔的位置。

埋设方法：
⑴支撑钢筋计:在绑扎支撑钢筋的同时将支撑四个角位置处的主筋切断，并将钢筋应力计焊接在切断部位，在浇筑支撑砼的同时将应力计上的电线引出至合适位置以便今后测试时使用。

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-1 砼支撑轴力布设示意图
⑵钢支撑轴力计:支撑轴力计在安装前，要进行各项技术指标及标定系数的检验。

轴力计有一套安装配件：两块400*400*20mm的钢板，一只直径为15cm 的圆形钢筒，钢筒外翼状对称焊接有4片与钢筒等长的钢板。

安装时，一块钢板与圆钢筒一端焊接，并焊接在钢支撑一端的固定端头上；轴力计一端安放在钢筒中，并随钢支撑的安装一起撑在围护墙的围檩上。

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-2 轴力计安装示意图
监测点保护：轴力计安装好后，须注意传感线的保护，禁止乱牵，并分股做好标志；钢筋计焊接过程中须用湿布包裹钢筋计，避免高温导致内部元件失灵，安装完毕后应注意日常监测过程中的传感线的保护，并分股做好标志。

受损修复：混凝土支撑轴力中的钢筋计坏了可以在混凝土支撑梁的外侧粘上应变片测量混凝土的应变量来计算支撑的轴力；钢支撑轴力监测计的损坏一般不在施工中更换，本工程中可以在所测钢支撑上焊接钢管表面应变计测量钢支撑的应变量来计算钢支撑的受力。

1.2 支撑轴力监测
测试方法：目前工程中常用的是手持式数显频率仪现场测试传感器频率。

测试前，调试仪器，测得各测点初始频率值和环境温度，读数稳定，方可投入正常运行。

具体操作方法为：接通频率仪电源，将频率仪两根测试导线分别接在传感器的导线上，按频率仪测试按钮，频率仪数显窗口会出现数据(传感器频率)，反复测试几次，观测数据是否稳定，如果几次测试的数据变化量在 1Hz 以内，可以认为测试数据稳定，取平均值作为测试值。

由于频率仪在测试时会发出很高的脉冲电流，所以在测试时操作者必须使测试接头保持干臊，并使接头处的两根导线相互分开，不要有任何接触，不然会影响测试结果。

支撑轴力量测时必须考虑尽量减少温度对应力的影响，避免在阳光直接照射支撑结构时进行量测作业，同一批支撑尽量在相同的时间或温度下量测，每次读数均应记录温度测量结果。

量测后根据率定曲线，将轴力计的频率读数直接换算成轴力值，对于钢筋应力计还可根据理论模型再换算成支撑轴力。

然后分别绘制不同位置、不同时间的轴力曲线，制作形象的轴力分布图。

数据处理：
（1） 砼支撑轴力
采用振弦式钢筋应力计，按如下公示计算支撑轴力：
钢筋应力计算公式：
)(202f f K F i s -=
然后根据支撑中砼与钢筋应变协调的假定，可得计算公式：
s s s
c c c E A F E A F =
混凝土支撑受力F
s c F =F +F
式中： F 为钢筋混凝土支撑所受的力
s F 为钢筋受力(kN) (计算结果精确至1 kN)
c
F 为混凝土受力(kN) (计算结果精确至1 kN) s A 为钢筋截面积(m2)
c A 为支撑混凝土截面积(m 2)
i f 为应力计的本次频率(Hz)
0f 为应力计的初始频率(Hz)
K 为应力计的标定系数(kN/Hz 2/ m 2)
s
F ∑为一个横断面内所有钢筋受力的总和(kN) （2）
（3） 钢支撑轴力
将钢弦式频率接收仪与传感器的导线接通，显示的频率稳定后，该频率值为本次频率测试值。

将测试传感器的频率值，用公式换算为支撑轴力（kN ）。

计算公式为：
()
220i F K f f =-
式中： F 为钢支撑的受力
K 为所测轴力计的标定系数(kN/Hz2/ m2)
i
f 为测量时轴力计的频率平均值(Hz)
f 为测量安装前轴力计的初始频率平均值(Hz)
初始值测试：混凝土钢筋应力计初始频率应当在开挖前混凝土凝固后取初值，钢支撑初频应该在施压前取值。