本發明專利涉及一種鋼圍堰變形測量方法。

背景技術：

鋼圍堰是水下施工廣泛應用的輔助措施，其結構安全是施工管控的重要環節，施工監測工作是確保鋼圍堰安全使用的必要手段，監測的重點與難點是應力、變形的測量，這兩個重要指標直接反應鋼圍堰受力狀態的參數，對鋼圍堰的結構安全起決定性因素。鋼圍堰因其構造特點、工作環境及使用工況等條件限制，對其變形測量比較困難，往往無法利用光學測量儀器直接測量，目前國內外成熟的監測手段較少，有研究人員通過均布在同一截面的應變傳感器，測得結構應變后換算成變形，但這種方法換算出的變形是平均值而不是局部變形值，且對異形的鋼圍堰不能利用這種方法。因此，探索一種可靠、便捷的鋼圍堰變形測量方法是確保鋼圍堰安全使用的需要。

技術實現要素：

本發明專利的目的在于：提出一種鋼圍堰變形測量方法，填補目前該技術領域空白，為鋼圍堰安全使用提供切實可靠的變形監測數據，以便及時、準確的掌握各工況下鋼圍堰自身穩定及安全運行狀況。

本發明專利技術特征是選用位移收斂儀與千分表為測量儀器，利用其機械傳遞位移的工作原理測定測點的位移(變形)量，采取兩者相結合的方式實時進行鋼圍堰變形測量，并將實測值與理論計算值進行對比分析，判定結構受力狀況及實際承載能力，確保鋼圍堰在使用期間的安全。

本發明專利提出的鋼圍堰變形測量方法，包括運用有限元軟件對鋼圍堰結構各工況受力情況進行仿真模擬分析，找出結構受力薄弱部位設置測點，在鋼圍堰安裝時測定兩測點間的距離初始值；鋼圍堰抽水及墩身前期施工階段，利用位移收斂儀測量兩測點間的距離，根據前后測定的距離差值計算鋼圍堰的變形量；隨著墩身施工高度增加擋住了測點，無法再利用位移收斂儀測量測點間的距離，此后改為利用千分表測量各測點的位移，根據前后測定的位移增減值計算鋼圍堰的變形量。

本發明專利的有益效果特征是操作簡便，數據準確，經濟可靠，可以根據需要實時采集數據，適用于當前所有形狀的鋼圍堰變形測量。

【附圖說明】

圖1是鋼圍堰變形監測測點布置圖

圖2是位移收斂儀測量示意圖

圖3是千分表測量示意圖

【具體實施方式】

下面結合附圖對本鋼圍堰變形測量方法作進一步詳細描述：

設置測點：首先運用有限元軟件，對鋼圍堰內外水位差的變化、內撐拆除及恢復各工況下，結構受力情況進行仿真模擬分析，找出結構受力薄弱部位即剛度最小、變形量最大的位置設置監測點，計算測點處理論變形值，確定監測預警值，建立完善監測預警系統。如圖1所示。

利用位移收斂儀測量鋼圍堰變形：采用千分表進行測量需設置固定點，鋼圍堰抽水及墩身前期施工階段無法搭設固定支架，因此選擇利用位移收斂儀進行測量。利用位移收斂儀測量鋼圍堰變形，是通過測量兩個測點間的距離，在兩點間發生相對位移后所測距離不同，將兩次測量的距離相減，其差值就是兩點間的相對位移量即變形值。鋼圍堰在安裝入水前設置好變形監測點，用位移收斂儀測量兩測點間距離初始值為L，在鋼圍堰使用期間測量兩測點間距離為Li，測點處實際變形值為ΔL_儀＝(L-Li)/2，監測工況下理論計算該測點處變形值為Δ_Li，將實測變形值ΔL_儀與理論變形值Δ_Li進行對比，若實測變形值小于理論變形值，則表明結構實際剛度大于理論計算剛度，因為鋼圍堰理論計算各工況結構變形均滿足規范要求，鋼圍堰結構判定為安全；反之，則表明結構實際剛度小于理論計算剛度，但只要小于預警值仍可判定鋼圍堰結構處于安全狀態，若超出預警值則應提出警報，采取應對措施。如圖2所示。

利用千分表測量鋼圍堰變形：隨著墩身施工高度增加擋住了測點，無法再利用位移收斂儀測量圍堰變形，此后改為利用千分表進行鋼圍堰變形測量。在測點對應位置墩身上預埋托架，安設千分表后讀取初始讀數D，此時鋼圍堰的實際變形量為使用位移收斂儀測定值ΔL_儀＝(L-Δ_Li)/2，此數值為以后利用千分表測量鋼圍堰變形量的基數。監測期間千分表的讀數為一個變形增減量，設為D_i，測點處實際變形值為ΔL_表＝ΔL_儀+(D_i-D)，監測工況下理論計算該測點處變形值為Δ_Li，將實測變形值ΔL_表與理論變形值Δ_Li進行對比，判定鋼圍堰結構的安全狀況。如圖3所示。

以上僅為本發明專利的一個實例而已，并不以此作為發明專利的限制，凡在本發明專利的精神和原則之內所作的修改、替換、簡單組合和改進等，均應包含在本發明專利保護范圍之內。