混凝土结构内部的受力往往不是单一方向。一支单向应变计埋下去,只能反映它所在那个方向的变形,如果结构同时受拉、受压、还带剪切,单靠一支仪器是说不清楚的。要摸清真实的受力状态,就得把几支应变计按固定的角度组合起来,这就是应变计组。

应变计组的关键不在仪器本身,而在怎么把它们按设计方向固定住。做法是借助支座支杆:先把支座固定在预埋的定位杆上,定位杆决定支座的位置和方向;再按设计要求的方向和数量安装支杆,支杆决定每支应变计的方向;最后把应变计按设计编号顺序装到支杆上,应变计底部无电缆的一端与支杆螺纹连接,安装时手握前端法兰盘旋转旋紧,不能抓着仪器其他部位用力,避免损伤。
安装前要先造坑。一种方法是在混凝土浇筑到设计埋设高程后,在埋设位置挖一个深0.6米、1.2米左右见方的坑,剔除大于8cm的骨料,把底部平整出一个混凝土基座面,再将定位锚杆预埋好。另一种方法是在浇筑离设计高程还差0.2米左右时,先做一个厚200mm的混凝土基座面,用一个1.2米×1.2米×0.6米的无底轻型木板箱框住埋设位置,把装上支座的定位杆插入固定,然后在木箱周围浇筑并随混凝土升高逐渐提升木箱,浇到高程后取出。
整套安装里最要紧的是角度。应变计组必须保持支座支杆的设计方向和角度,安装角度误差不得超过设计要求的±1°。原因不难理解:应变计组是按各方向的分量来解算主应力和方向的,某一支偏了1°,最终算出的应力状态就会跟着偏,而这种偏差在数据上看不出来,只会让结论悄悄走偏。回填时同样要留心,人工把混凝土回填到仪器周围并仔细捣实,回填过程中及时校正仪器的方向和角度,一直到略高出坑口。
埋设完成后还有两件事要做。一是及时核实每支应变计是否完好,有损坏立即更换;二是把埋设区安放保护标记,等到混凝土凝固后才能撤除,防止人为扰动。此外,应变计组的观测电缆要集中引线、按规定走向敷设保护,埋设位置编号、各向应变计的型号与编号方向、埋设前后读数都要填表存档。
应变计组测的是实时测值相对基准值的变化量,所以基准值同样不能马虎。选外荷载变动不大、气温稳定的时段取三次相近读数求平均,埋在混凝土中的要等水化热过后再取;重复两次若测值基本相同,误差在0.5%F.S以内,才说明基准值取值正确。把角度卡准、把基准值取准,应变计组才能真正还原出混凝土内部那个多向受力状态。
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