文档介绍：大坝安全监测
—设计、施工与资料分析
(第7、8课)
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第四章第四章应力观测应力观测
图6。主应力矢量分布图(红色表示
拉力,绿色表示压力) 图7 大主应力等值线图
混凝土坝的应力分布
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40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300
斜心墙土石坝大主应力等值线图
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20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280
直心墙土石坝大主应力等值线图
坝体应力是表征大坝安全的重要指标坝体应力是表征大坝安全的重要指标
大坝应力状况是大坝设计者关心的问大坝应力状况是大坝设计者关心的问
题,也是大坝管理者关心的问题题,也是大坝管理者关心的问题
土石坝应力与混凝土坝不同,它有总应土石坝应力与混凝土坝不同,它有总应
力、有效应力之分。除测定坝体总应力力、有效应力之分。除测定坝体总应力
外,还需要通过孔隙水压力的观测得到外,还需要通过孔隙水压力的观测得到
坝体的有效应力。坝体的有效应力。
坝体应力的观测较为复杂。坝体应力的观测较为复杂。
大坝应力监测的内容包括大坝应力监测的内容包括::
同时进行
混凝土应力应变观测混凝土应力应变观测温度监测
岩体应力应变观测岩体应力应变观测自由体积
变形监测
钢材应力应变观测钢材应力应变观测变形监测
土应力观测土应力观测
注:书中的地震观测我们不讲注:书中的地震观测我们不讲
§§11 混凝土应力监测混凝土应力监测
基本原理基本原理
混凝土应力监测的原理是通过在混凝土中埋混凝土应力监测的原理是通过在混凝土中埋
设设应变应变计来测定混凝土的应变值,由计来测定混凝土的应变值,由应变应变值值
通过弹性理论计算混凝土的通过弹性理论计算混凝土的应力应力值。因为应值。因为应
变好测。同时是通过测定水平、倾斜和垂直变好测。同时是通过测定水平、倾斜和垂直
方向的应力值,来计算测点的大小主应力方向的应力值,来计算测点的大小主应力
值。值。
由应变→应力需要其他什么参数?由应变→应力需要其他什么参数?
σ= E()εε− 0
弹性模量弹性模量EE,,
非应力产生的应变值非应力产生的应变值εε0
弹性模量是否就是一成不变的?弹性模量是否就是一成不变的?
弹性模量与混凝土的龄期有关弹性模量与混凝土的龄期有关
E
龄期t
(d)
不同的龄期测定的值应该选用不同的弹性不同的龄期测定的值应该选用不同的弹性
模量模量
非应力因素引起的应变包括:非应力因素引起的应变包括:
温度应变温度应变
湿度应变湿度应变
化学因素引起的应变化学因素引起的应变
另外还需要考虑,蠕变和松弛引起的应变另外还需要考虑,蠕变和松弛引起的应变
混凝土应力需要观测和试验的内容混凝土应力需要观测和试验的内容
总应变总应变
观测内容
温度和湿度引起的应变温度和湿度引起的应变
混凝土各龄期下弹性模量试验混凝土各龄期下弹性模量试验
试验内容
混凝土蠕变和松弛试验混凝土蠕变和松弛试验
天
蠕龄期为:7
变
期为:28天
度龄
龄期为:360天
持载时间t
观测方法观测方法
应力计(单向、多项):测定总应变应力计(单向、多项):测定总应变
无应力计:测定因为温度、湿度和化学变化无应力计:测定因为温度、湿度和化学变化
引起的应变引起的应变
应变计应变计
通过内部应变片电阻的变化测定坝体的应变通过内部应变片电阻的变化测定坝体的应变
分为:单应变计、应变计组(分为:单应变计、应变计组(77~~99向、向、33~~55
向)向)
上接座
波纹管波纹管上接座
油
应变计
锚固杆支座
埋设在混凝土内部的应变计埋设在混凝土内部的应变计