专利名称：混凝土应力应变监测中无应力应变的相关分析法的制作方法
技术领域：
本发明涉及大坝及工程安全监测领域，具体涉及一种混凝土应力应变监测中无应力应变的相关分析法。
背景技术：
在大坝及工程安全监测中，混凝土大坝坝体应力是必须的监测项目，混凝土的无应力应变又是该监测项目中必测的物理量，能否从实测无应力应变中成功地分离出温度应变和自生体积变形，不仅关系到能否获得准确的混凝土实际应力，而且有助于了解混凝土的胀缩性质及其程度，正确认识混凝土应力(特别是在施工期间)发生和发展的原因，为采取恰当措施改善施工期混凝土应力状态，加强安全储备提供依据。为了从监测数据中分离出温度应变和自生体积变形，首先要获知混凝土热胀系数 α以及自生体积变形和湿度变形的总和G，目前现有技术中采用的方法主要有两种1、选取浇筑1 2年以后的某个温度变化显著的时间段，基于对这时混凝土自生体积变形已基本稳定的认识，在确信此时间段里所测部位不会发生显著湿度变化的前提下，认为时段两端无应力应变的变化量主要反映的是温度应变的变化，用无应力计实测无应力变量除以温度变化量，得到热胀系数。2、以无应力计实测温度和某种时间函数式(通常采用对数式)分别作为因子，对实测无应力应变进行回归分解后，将实测温度因子对应的分量作为温度应变，将时间函数式因子对应的分量作为混凝土自生体积变形及干缩湿胀变形的实际量。上述两种方法各有自身的局限性，第一种方法由于选取的时间段具有较大的偶然性，因此测值的偶然误差对取得的结果影响较大，可能导致选取不同的时间段所得的结果之间存在较大差异。另外采用此方法必须要等1 2年后混凝土自生体积变形确已稳定，不但难以解决施工早期的问题，而且此时在大体积混凝土内部某些部位，温度往往也已稳定， 可能难以找到一个温度变化较为明显的时间段。第二种方法的缺点是混凝土自生体积变形随时间的变化形态难以事先预知，因此要找到合适的时间函数式因子并非易事，因子的确定往往主观性较大。如果该因子不能很好地模拟实际自生体积变形的变化规律，则回归分解精度有可能不够理想，获得的α和G准确度都会下降。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是建立一种综合效果良好、易于在计算机上实现、结果准确、简单易行、普遍适用的从无应力计实测成果中将混凝土温度应变和自生体积变形准确分离的方法。本发明的技术方案为混凝土应力应变监测中无应力应变的相关分析法，其特征在于，包括以下步骤1)、采集样本数据采用无应力计测量混凝土相对于混凝土初凝时刻温度的温度变化量△ Tw、以及相应的无应力应变Ew ；
2)、根据样本数据利用计算机编程，从实测无应力应变中分离出温度应变和自生体积及干缩湿胀变形量a、设定混凝土热胀系数为变量α ‘，设变量δ初始值等于1 ；b、将步骤1)的样本数据带入公式(1)中，根据设定的热胀系数α ‘，得出混凝土自生体积变形及干缩湿胀变形G'G' = Ew- α ‘ ATw (1)；C、根据上式得出的混凝土自生体积变形及干缩湿胀变形假定量G'，推导出G' 和Δ Tw的简单相关系数R 设ATw = Xi G' = 得到两个样本数为η的变量序列Xi i = 1,2, ......，ηYi i = 1,2, ......，η则它们的相关系数R为
权利要求
1.混凝土应力应变监测中无应力应变的相关分析法，其特征在于，包括以下步骤1)、采集样本数据采用无应力计测量混凝土相对于初凝时刻的温度变化量△ 、以及相应的无应力应变Ew ；2)、根据样本数据利用计算机编程，从实测无应力应变中分离出温度应变和自生体积及干缩湿胀变形量a、设定混凝土热胀系数为变量α‘，设变量δ初始值等于1 ；b、将步骤1)的样本数据带入公式(1)中，根据设定的热胀系数α‘，得出混凝土自生体积变形及干缩湿胀变形G'G' = Ew- α ‘ ATw (1)；C、根据上式得出的混凝土自生体积变形及干缩湿胀变形假定量G'，计算出G'和 Δ Tw的简单相关系数R 设ATw = Xi G' = 得到两个样本数为η的变量序列Xi i = 1,2, ......, ηYi i = 1,2, ......, η则它们的相关系数R为η一一R - i=l_Ji^-^2Jiiyl-yfV^i(2)其中G和^分别为两组变量η个样本的均值；d、根据步骤c得出的R判断，若|R|彡δ，设α= α ‘，进入步骤e;若|R| < δ，设变量S = |R|，α = α ‘，执行下列程序若R>0，将α ‘增大t，重复步骤b d; 若R<0，将α ‘减小t，重复步骤b d; 若R = 0，进入步骤e ； 上述步骤中t为一固定单位数值；e、将相应的α带入公式(3)得出G，程序结束， G = Ew- α Δ Tw (3)所得G即为混凝土自生体积变形及干缩湿胀变形的实际量，α即为混凝土热胀系数实际值，α ATw即为混凝土温度应变。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土应力应变监测中无应力应变的相关分析法，其特征在于α丨每次调整的幅度t均为0. 01。
全文摘要
本发明公布了一种混凝土应力应变监测中无应力应变的相关分析法，其特征在于，包括以下步骤1)采集混凝土样本数据，采用无应力计测量混凝土相对于基准时间的温度变化量、以及相应的无应力应变；2)根据样本数据利用计算机编程，从实测无应力应变中分离出温度应变和自生体积及干缩湿胀变形。本发明综合效果良好、易于在计算机上实现，具有结果准确、简单易行、普遍适用的优点，能够快速地从无应力计实测成果中将混凝土温度应变和自生体积变形准确分离，不仅为了解掌握混凝土的实际物理性质提供了更有效的方法，而且在混凝土应力监测中更加快速更加准确地发挥了无应力计的作用。
文档编号G01N25/16GK102183540SQ20111002556
公开日2011年9月14日 申请日期2011年1月24日 优先权日2011年1月24日
发明者周锡琅, 潘琳, 王梅枝 申请人:南京南瑞集团公司, 国网电力科学研究院