超大面積混凝土地面施工期溫度及收縮監(jiān)測(cè)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種超大面積混凝土地面施工期溫度及收縮監(jiān)測(cè)裝置，以解決傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)裝置存在信息滯后性的問(wèn)題，包括溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置、數(shù)據(jù)傳輸裝置、電源、中央處理單元、混凝土應(yīng)變計(jì)、混凝土溫度測(cè)試元件、鋼筋應(yīng)力計(jì)和鋼筋應(yīng)變測(cè)試元件。本實(shí)用新型可滿足超大面積混凝土施工期的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)，具有數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確、及時(shí)、操作靈活、環(huán)境適用性強(qiáng)、實(shí)施成本低等特點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】超大面積混凝土地面施工期溫度及收縮監(jiān)測(cè)裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及混凝土測(cè)量或測(cè)試領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，我國(guó)處于大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)時(shí)期，混凝土結(jié)構(gòu)作為一種應(yīng)用最普遍的結(jié)構(gòu)形式，被廣泛地應(yīng)用于各類(lèi)工程結(jié)構(gòu)的建設(shè)，因此混凝土結(jié)構(gòu)可靠問(wèn)題一直受到廣泛的關(guān)注。結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)作為一種能夠通過(guò)獲取結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的損傷，進(jìn)而向用戶做出安全預(yù)警的技術(shù)，是近年來(lái)土木工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。然而，傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)手段(如超聲脈沖法、回彈法等)，通過(guò)直接測(cè)量結(jié)構(gòu)的相關(guān)物理量，雖然可以快速地實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)局部 損傷的檢測(cè)，但是作為局部的離線式檢測(cè)方法，通常在結(jié)構(gòu)損傷出現(xiàn)外部表現(xiàn)時(shí)，人們才會(huì)去檢測(cè)結(jié)構(gòu)局部損傷的具體情況，即使定期進(jìn)行結(jié)構(gòu)局部損傷的檢測(cè)，也無(wú)法確保及時(shí)檢測(cè)出結(jié)構(gòu)局部損傷情況，這就存在信息的滯后性，無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正的實(shí)時(shí)在線的“結(jié)構(gòu)損傷診斷和健康監(jiān)測(cè)”。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種超大面積混凝土地面施工期溫度及收縮監(jiān)測(cè)裝置，以解決傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)裝置存在信息滯后性的問(wèn)題。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種超大面積混凝土地面施工期溫度及收縮監(jiān)測(cè)裝置，包括鋼筋應(yīng)力計(jì):埋設(shè)在混凝土內(nèi)部，與鋼筋連接，所述鋼筋應(yīng)力計(jì)平行結(jié)構(gòu)應(yīng)力方向安裝，用于獲取埋設(shè)部位鋼筋的應(yīng)力信息；混凝土應(yīng)變計(jì):埋設(shè)在混凝土內(nèi)部，用于獲取埋設(shè)部位的應(yīng)變信息和溫度信息；與數(shù)據(jù)采集裝置:與鋼筋應(yīng)力計(jì)、混凝土應(yīng)變計(jì)通訊，獲取并解析測(cè)試元件發(fā)送的傳感器序列號(hào)及當(dāng)前的溫度信息；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置:用于存儲(chǔ)采集的綜合信息，所述綜合信息包括采集時(shí)間、傳感器序列號(hào)、溫度值、應(yīng)力值；數(shù)據(jù)傳輸裝置:用于將存儲(chǔ)的綜合信息發(fā)送到PC工作站，進(jìn)入中心服務(wù)器；中央處理單元:與所述數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置以及數(shù)據(jù)傳輸裝置相連接，用于數(shù)據(jù)處理；電源:負(fù)責(zé)給所述裝置所有用電單元供電。
[0005]采用上述結(jié)構(gòu)的超大面積混凝土地面施工期溫度及收縮監(jiān)測(cè)裝置，其優(yōu)點(diǎn)在于:在監(jiān)測(cè)過(guò)程中根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)，分析鋼筋和混凝土的受力和約束情況，若發(fā)現(xiàn)溫度或應(yīng)變出現(xiàn)突變或發(fā)生異常，則應(yīng)及時(shí)調(diào)整養(yǎng)護(hù)措施，如增加覆蓋麻袋的層數(shù)或增加灑水的頻率等；通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)來(lái)指導(dǎo)的養(yǎng)護(hù)，實(shí)現(xiàn)混凝土的動(dòng)態(tài)養(yǎng)護(hù)；本實(shí)用新型可用來(lái)滿足超大面積混凝土施工期的溫度及應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)采集，具有數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確、及時(shí)、操作靈活、環(huán)境適用性強(qiáng)、實(shí)施成本低等特點(diǎn)。
[0006]進(jìn)一步，還包括顯示裝置:與所述中央處理單元連接，用于實(shí)時(shí)顯示采集裝置的狀態(tài)，包括當(dāng)前時(shí)刻、連接的測(cè)試元件數(shù)目、累計(jì)存儲(chǔ)的溫度記錄數(shù)、采集狀態(tài)、電源狀態(tài)，便于直觀體現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。
[0007]進(jìn)一步，鋼筋應(yīng)力計(jì)的布置以選擇所選混凝土澆筑平面對(duì)稱軸線的一條鋼筋為測(cè)試對(duì)象，鋼筋應(yīng)力計(jì)取代鋼筋后應(yīng)與原鋼筋處于相同的受力狀態(tài)。
[0008]進(jìn)一步，混凝土應(yīng)變計(jì)的布置以所選混凝土澆筑平面圖對(duì)稱軸線的半條軸線為測(cè)溫區(qū)(對(duì)矩形應(yīng)選取較長(zhǎng)的對(duì)稱軸線)，在測(cè)溫區(qū)溫度測(cè)試元件呈平面布置。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型超大面積混凝土地面施工期溫度及收縮監(jiān)測(cè)裝置實(shí)施例的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
[0011]如圖1所示，本實(shí)用新型一種實(shí)施方案的超大面積混凝土地面施工期溫度及收縮監(jiān)測(cè)裝置，包括ZX-400弦式數(shù)碼鋼筋應(yīng)力計(jì):埋設(shè)在混凝土內(nèi)部，與鋼筋連接，在混凝土板長(zhǎng)度方向選擇上層鋼筋網(wǎng)的一根通長(zhǎng)鋼筋作為鋼筋應(yīng)力監(jiān)測(cè)對(duì)象，將ZX-400弦式數(shù)碼鋼筋應(yīng)力計(jì)平行結(jié)構(gòu)應(yīng)力方向安裝，在測(cè)點(diǎn)布置位置鋸斷ZX-400弦式數(shù)碼鋼筋應(yīng)力計(jì)長(zhǎng)度相應(yīng)的鋼筋，然后將ZX-400弦式數(shù)碼鋼筋應(yīng)力計(jì)兩端焊接在結(jié)構(gòu)鋼筋上，焊接時(shí)先點(diǎn)焊固定ZX-400弦式數(shù)碼鋼筋應(yīng)力計(jì)，在節(jié)點(diǎn)處實(shí)施綁條焊，用于獲取埋設(shè)部位鋼筋的應(yīng)力信息，在焊接過(guò)程中應(yīng)將ZX-400弦式數(shù)碼鋼筋應(yīng)力計(jì)傳感器部分即ZX-400弦式數(shù)碼鋼筋應(yīng)力計(jì)中間段浸泡在水中，以免過(guò)熱損壞ZX-400弦式數(shù)碼鋼筋應(yīng)力計(jì)，測(cè)試導(dǎo)線沿結(jié)構(gòu)鋼筋引出；應(yīng)力計(jì)與測(cè)試導(dǎo)線應(yīng)避開(kāi)混凝土振搗方向，以免振搗時(shí)時(shí)應(yīng)力計(jì)方向改變或?qū)y(cè)試導(dǎo)線損壞；
[0012]JMZX-215型埋入式智能弦式數(shù)碼應(yīng)變計(jì):埋設(shè)在混凝土內(nèi)部，用于獲取埋設(shè)部位的應(yīng)變信息和溫度信息JMZX-215型埋入式智能弦式數(shù)碼應(yīng)變計(jì)平行混凝土板長(zhǎng)度方向安裝，采用細(xì)匝絲捆綁在混凝土板的上層鋼筋上，細(xì)匝絲捆綁的位置應(yīng)在JMZX-215型埋入式智能弦式數(shù)碼應(yīng)變計(jì)受力柄內(nèi)側(cè)5_處，測(cè)試導(dǎo)線沿混凝土鋼筋引出，并綁扎好，其中，JMZX-215型埋入式智能弦式數(shù)碼應(yīng)變計(jì)與測(cè)試導(dǎo)線應(yīng)捆綁在結(jié)構(gòu)鋼筋底端側(cè)面，以免振搗時(shí)應(yīng)變計(jì)方向改變或?qū)?yīng)變計(jì)和導(dǎo)線損壞；
[0013]0LP-9205 PCI 40MSPS 12Bit 2Ch高速高精度并行數(shù)據(jù)采集裝置:與ZX-400弦式數(shù)碼鋼筋應(yīng)力計(jì)、JMZX-215型埋入式智能弦式數(shù)碼應(yīng)變計(jì)通訊，獲取并解析ZX-400弦式數(shù)碼鋼筋應(yīng)力計(jì)、JMZX-215型埋入式智能弦式數(shù)碼應(yīng)變計(jì)發(fā)送的傳感器序列號(hào)及當(dāng)前的溫度
信息；
[0014]西部數(shù)據(jù)WD5000AAKX硬盤(pán):用于存儲(chǔ)采集的綜合信息，所述綜合信息包括采集時(shí)間、傳感器序列號(hào)、溫度值、應(yīng)力值；
[0015]APC200A-43裝置:用于將存儲(chǔ)的綜合信息發(fā)送到PC工作站，進(jìn)入中心服務(wù)器；
[0016]ZMZX-2001型多功能電腦檢測(cè)儀:與所述數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置以及數(shù)據(jù)傳輸裝置相連接，用于數(shù)據(jù)處理；
[0017]電源:負(fù)責(zé)給所述裝置所有用電單元供電。
[0018]還包括LED顯示屏:與所述ZMZX-2001型多功能電腦檢測(cè)儀連接，用于實(shí)時(shí)顯示采集裝置的狀態(tài)，包括當(dāng)前時(shí)刻、連接的測(cè)試元件數(shù)目、累計(jì)存儲(chǔ)的溫度記錄數(shù)、采集狀態(tài)、電源狀態(tài)；[0019]當(dāng)被測(cè)結(jié)構(gòu)體混凝土產(chǎn)生應(yīng)變或內(nèi)部鋼筋承受應(yīng)力時(shí)，JMZX-215型埋入式智能弦式數(shù)碼應(yīng)變計(jì)和ZX-400弦式數(shù)碼鋼筋應(yīng)力計(jì)將應(yīng)變或應(yīng)力轉(zhuǎn)換為頻率信號(hào)，ZMZX-2001型多功能電腦檢測(cè)儀測(cè)定頻率后，根據(jù)的精確數(shù)學(xué)模型自動(dòng)計(jì)算出應(yīng)變和應(yīng)力，并直接計(jì)算出應(yīng)變應(yīng)力數(shù)字并通過(guò)LED顯示屏顯示；同時(shí)JMZX-215型埋入式智能弦式數(shù)碼應(yīng)變計(jì)內(nèi)置溫度傳感器可直接測(cè)量測(cè)點(diǎn)溫度，并對(duì)自行對(duì)應(yīng)變值進(jìn)行溫度修正；在監(jiān)測(cè)過(guò)程中根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)，分析鋼筋和混凝土的受力和約束情況，若發(fā)現(xiàn)溫度或應(yīng)變出現(xiàn)突變或發(fā)生異常，則應(yīng)及時(shí)調(diào)整養(yǎng)護(hù)措施，如增加覆蓋麻袋的層數(shù)或增加灑水的頻率等；通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)來(lái)指導(dǎo)的養(yǎng)護(hù)，實(shí)現(xiàn)混凝土的動(dòng)態(tài)養(yǎng)護(hù)。
[0020]還包括百分表，百分表安裝前，將作為不動(dòng)點(diǎn)的柱子上百分表表針接觸位置去除浮塵和薄弱層，在百分表布點(diǎn)位置混凝土表面清理干凈并濕潤(rùn)，用水泥漿粘結(jié)一塊IOOmmX IOOmmX IOmm的鋼板，待數(shù)小時(shí)粘結(jié)牢固后，將百分表磁性底座吸附在鋼板上，觸頭抵在柱子上處理后的位置，調(diào)整后記錄百分表初始讀數(shù)；
[0021]測(cè)試測(cè)點(diǎn)布置應(yīng)根據(jù)工程混凝土地面的平面尺寸、幾何圖形、結(jié)構(gòu)的厚度等具體情況確定，以能真實(shí)反映出鋼筋應(yīng)力應(yīng)變以及混凝土溫度和應(yīng)變變化情況為原則，一般可按下列原則布置:
[0022]I)混凝土溫度和應(yīng)力測(cè)點(diǎn)的布置以所選混凝土澆筑平面圖對(duì)稱軸線的半條軸線為測(cè)溫區(qū)(對(duì)矩形應(yīng)選取較長(zhǎng)的對(duì)稱軸線)，在測(cè)溫區(qū)溫度測(cè)點(diǎn)呈平面布置。
[0023]2)鋼筋應(yīng)力和應(yīng)變測(cè)點(diǎn)的布置以選擇所選混凝土澆筑平面對(duì)稱軸線的一條鋼筋為測(cè)試對(duì)象，鋼筋應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試元件取代鋼筋后應(yīng)與原鋼筋處于相同的受力狀態(tài)。
[0024]3)在混凝土測(cè)試區(qū)內(nèi)，溫度和應(yīng)變監(jiān)測(cè)的位置與數(shù)量可根據(jù)混凝土澆筑塊體內(nèi)溫度場(chǎng)的分布情況以及應(yīng)變的控制的要求確定。
[0025]4)在混凝土地面平面半條對(duì)稱軸線上，混凝土和鋼筋的測(cè)點(diǎn)的點(diǎn)位均宜不少于5點(diǎn)，沿混凝土澆筑塊體厚度方向，混凝土溫度和應(yīng)變測(cè)點(diǎn)數(shù)量宜不少于2點(diǎn)。
[0026]5)混凝土的表面溫度,應(yīng)以混凝土表面50?IOOmm內(nèi)的溫度為準(zhǔn),混凝土表面應(yīng)力應(yīng)以表面50?IOOmm內(nèi)的應(yīng)力為準(zhǔn)，混凝土貫穿性裂縫控制應(yīng)力應(yīng)以混凝土厚度的中心處應(yīng)力為準(zhǔn)。
[0027]混凝土的溫度變化和徐變收縮是一個(gè)相對(duì)長(zhǎng)期的過(guò)程，在施工期間混凝土的溫度應(yīng)變和鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)也是一個(gè)相對(duì)較長(zhǎng)期的過(guò)程，在結(jié)構(gòu)施工條件允許的情況下，應(yīng)盡可能長(zhǎng)時(shí)間的監(jiān)測(cè)，并且監(jiān)測(cè)時(shí)間不得少于45天。在監(jiān)測(cè)過(guò)程中，針對(duì)測(cè)試初期混凝土溫度和應(yīng)變變化較大，中期和后期變化趨勢(shì)相對(duì)緩慢的特點(diǎn)，測(cè)試工作在前期測(cè)讀間隔時(shí)間應(yīng)比中期和后期小。一般可按一下原則安排測(cè)試計(jì)劃:
[0028]I) I?3天每4h測(cè)讀一次；
[0029]2) 3?14天每6h測(cè)讀一次，以后每12h測(cè)讀一次；
[0030]3)若遇溫度突變或溫度過(guò)高應(yīng)記錄一次。
[0031]超大面積混凝土地面結(jié)構(gòu)混凝土溫度應(yīng)變和鋼筋應(yīng)力應(yīng)變的監(jiān)測(cè)的目的一方面是及時(shí)了解混凝土的應(yīng)力變化情況，以便及時(shí)調(diào)整施工養(yǎng)護(hù)措施，防止混凝土裂縫開(kāi)展。另一方面通過(guò)分析總結(jié)混凝土溫度應(yīng)力變化規(guī)律，以指導(dǎo)以后的超大面積混凝土地面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工，主要表現(xiàn)在:
[0032]I)監(jiān)控混凝土板施工階段早、中期溫差的發(fā)展規(guī)律，以便及時(shí)調(diào)整養(yǎng)護(hù)措施，保證混凝土不出現(xiàn)有害裂縫；
[0033]2)得到測(cè)試區(qū)板的應(yīng)變分布情況，以及應(yīng)變隨實(shí)踐變化的曲線，從而分析整塊板的收縮是否均勻，是否可能開(kāi)裂；
[0034]3)通過(guò)測(cè)試的溫度、應(yīng)力、應(yīng)變，分析混凝土板的約束狀況，以指導(dǎo)超大面積混凝土地面的設(shè)計(jì)與施工；
[0035]4)將理論計(jì)算結(jié)果與實(shí)際工程中測(cè)得的數(shù)據(jù)對(duì)比，驗(yàn)證超大面積混凝土地面結(jié)構(gòu)理論計(jì)算的可靠性。
[0036]以上結(jié)合附圖所述的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，但本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出各種變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，這些都不會(huì)影響本實(shí)用新型實(shí)施的效果和專(zhuān)利的實(shí)用性。
【權(quán)利要求】
1.超大面積混凝土地面施工期溫度及收縮監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，包括鋼筋應(yīng)力計(jì):埋設(shè)在混凝土內(nèi)部，與鋼筋連接，所述鋼筋應(yīng)力計(jì)平行結(jié)構(gòu)應(yīng)力方向安裝，用于獲取埋設(shè)部位鋼筋的應(yīng)力信息；混凝土應(yīng)變計(jì):埋設(shè)在混凝土內(nèi)部，用于獲取埋設(shè)部位的應(yīng)變信息和溫度信息；數(shù)據(jù)采集裝置:與鋼筋應(yīng)力計(jì)、混凝土應(yīng)變計(jì)通訊，獲取并解析測(cè)試元件發(fā)送的傳感器序列號(hào)及當(dāng)前的溫度信息；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置:用于存儲(chǔ)采集的綜合信息，所述綜合信息包括采集時(shí)間、傳感器序列號(hào)、溫度值、應(yīng)力值；數(shù)據(jù)傳輸裝置:用于將存儲(chǔ)的綜合信息發(fā)送到PC工作站，進(jìn)入中心服務(wù)器；中央處理單元:與所述數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置以及數(shù)據(jù)傳輸裝置相連接，用于數(shù)據(jù)處理；電源:負(fù)責(zé)給所述裝置所有用電單元供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大面積混凝土地面施工期溫度及收縮監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，還包括顯示裝置:與所述中央處理單元連接，用于實(shí)時(shí)顯示采集裝置的狀態(tài)，包括當(dāng)前時(shí)刻、連接的測(cè)試元件數(shù)目、累計(jì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)記錄數(shù)、采集狀態(tài)、電源狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大面積混凝土地面施工期溫度及收縮監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，鋼筋應(yīng)力計(jì)的布置以選擇所選混凝土澆筑平面對(duì)稱軸線的一條鋼筋為測(cè)試對(duì)象，鋼筋應(yīng)力計(jì)取代鋼筋后應(yīng)與原鋼筋處于相同的受力狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大面積混凝土地面施工期溫度及收縮監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，混凝土應(yīng)變計(jì)的布置以所選混凝土澆筑平面圖對(duì)稱軸線的半條軸線為測(cè)溫區(qū)(對(duì)矩形應(yīng)選取較長(zhǎng)的對(duì)稱軸線)，在測(cè)溫區(qū)溫度測(cè)試元件呈平面布置。
【文檔編號(hào)】G01D21/02GK203785700SQ201420100444
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月6日
【發(fā)明者】張意, 張純潔, 李海濤, 陳怡宏, 曾建東 申請(qǐng)人:重慶建工住宅建設(shè)有限公司, 重慶建工集團(tuán)股份有限公司