在大型结构物的安全监测领域,全面掌握其内部的真实应力状态是评估安全性和长期性能的核心。传统的单向应变计在监测复杂应力场时存在明显局限。南京峟思工程仪器有限公司的VWS-S型振弦式多向应变计组,凭借其同步测量空间多方向应变的能力,成为以下关键工程中重要的监测工具:
一、大型水利水电工程
应用核心: 大体积混凝土结构(如重力坝、拱坝坝体)内部应力分布极其复杂,受水压、温度、地基约束等多因素影响,呈现显著的空间特性。
多向优势: 多向应变计组(常采用五向、七向或九向布置)埋设于坝体关键断面(如坝踵、坝趾、孔口周边),可同步获取多个方向(垂直、水平、倾斜)的应变数据,精准描绘坝体内部的空间应力场,有效监测应力集中区、评估抗裂安全性和整体稳定性。其内置温度测量及自动温度补偿功能,对经历巨大水化热和季节性温差的大坝混凝土至关重要。
二、地下工程与隧道
应用核心: 隧道衬砌结构承受着来自围岩的复杂三维地应力(径向、环向、轴向),其受力状态直接影响结构安全和耐久性。
多向优势: 在隧道衬砌的关键部位(拱顶、拱腰、边墙)布设多向应变计组(如三向或四向),能够实时监测衬砌结构在多个方向上的应变响应,分析其实际受力模式(受压、受弯、偏心受压等),评估支护效果,预警潜在失稳风险,为维护决策提供直接依据。
三、桥梁工程
应用核心: 桥梁关键承重构件(如桥墩根部、主梁应力控制截面、索塔锚固区、大型锚碇)常处于复杂的多维应力状态,承受静载、动载、温度变化、收缩徐变等综合作用。
多向优势: 在这些关键位置埋设多向应变计组,可全面监测构件内部的空间应力变化历程,尤其在评估节点应力、验证设计计算模型、监测超载影响以及长期服役性能退化方面,提供比单向应变计更全面、可靠的依据。
四、大型基础与特殊结构
应用核心: 超高层建筑的巨型基础底板、大型储罐环梁基础、异形或大跨度空间结构的节点等部位,应力分布复杂且往往存在明显的多轴应力。
多向优势: 在这些区域布设多向应变计组,是揭示其真实三维受力状态、验证设计、指导施工加载控制(如底板分层浇筑)以及监测长期不均匀沉降影响的最直接有效手段。
为什么在这些工程中多向应变计组优于单向应变计?
空间应力表征: 单向应变计仅提供单一线性数据,无法反映复杂的三维应力状态。多向应变计组是获取完整空间应力张量的基础。
数据可靠性高: 多方向数据相互关联,可进行参数识别与交叉验证,提高监测结果的可靠性和可信度。
效率与代表性: 一个测点代替多个单向测点,减少对结构的扰动,安装更集中高效,且更能代表该位置的整体应力状态。
综合监测: 同步测量温度并自动进行温度补偿,剥离非应力变形影响,获取真实的应力应变。
当工程结构的关键部位面临复杂的三维受力状态,且其内部空间应力分布的精确掌握直接关系到结构安全、使用寿命和运行可靠性时,VWS-S型振弦式多向应变计组就成为无可替代的核心监测设备。它能为水利、交通、能源、建筑等领域的重大基础设施提供全面、精准、可靠的空间应力应变数据,是工程师进行结构安全评估、预警和决策的重要依据。选择多向应变计组,即是选择对关键结构内部力学行为的深度洞察力。