西北农林科技大学：《大坝安全检测》第四章 应力观测

大坝安全监测 设计、施工与资料分析 (第7、8课) 主讲教师:张爱军

大坝安全监测 —设计、施工与资料分析 （第7、8课） 主讲教师：张爱军

第四章应力观测 主应力√、。矢量 大主应力等值线图 Ax*rrr x rr 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

第四章 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

100120140160 斜心墙土石坝大主应力等值线图 直心墙土石坝大主应力等值线图

40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 700 720 740 760 780 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 700 720 740 760 780 斜心墙土石坝大主应力等值线图 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 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 ■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 外,还需要通过孔隙水压力的观测得到 坝体的有效应力。 坝体应力的观测较为复杂

◼ 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 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 坝体的有效应力。 ◼ 坝体应力的观测较为复杂

大坝应力监测的内容包括: ◆混凝土应力应变观测 同温度监测 ◆岩体应力应变观测时 进自由体积 ◆钢材应力应变观测行变形监测 ◆土应力观测 注:书中的地震观测我们不讲

◼ 大坝应力监测的内容包括： ◆混凝土应力应变观测 ◆岩体应力应变观测 ◆钢材应力应变观测 ◆土应力观测 注：书中的地震观测我们不讲 温度监测 自由体积 变形监测 同 时 进 行

§1混凝土应力监测 基本原理 ◆混凝土应力监测的原理是通过在混凝土中埋 设应变计来测定混凝土的应变值,由应变值 通过弹性理论计算混凝土的应力值。因为应 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值。 由应变→应力需要其他什么参数? ◆弹性模量E,=E(E-E0) ◆非应力产生的应变值E

§1 混凝土应力监测 ◼ 基本原理 ◆ 混凝土应力监测的原理是通过在混凝土中埋 设应变计来测定混凝土的应变值，由应变值 通过弹性理论计算混凝土的应力值。因为应 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值。 ◆ 由应变→应力需要其他什么参数？ ⧫ 弹性模量E， ⧫ 非应力产生的应变值ε0 0    = − E( )

◆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 E 龄期t(d) 不同的龄期测定的值应该选用不同的弹性 模量 ◆非应力因素引起的应变包括: ◆温度应变 ◆湿度应变 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

◆ 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 ⧫ 不同的龄期测定的值应该选用不同的弹性 模量 ◆ 非应力因素引起的应变包括： ⧫ 温度应变 ⧫ 湿度应变 ⧫ 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 E 龄期t（d）

■混凝土应力需要观测和试验的内容 ◆总应变 观测内容 ◆温度和湿度引起的应变 ◆混凝土各龄期下弹性模量试验 ◆混凝土蠕变和松弛试验 试验内容 蠕变度 龄期为:7天 龄期为:28天 龄期为:360天 持载时间t

◼ 混凝土应力需要观测和试验的内容 ◆总应变 ◆温度和湿度引起的应变 ◆混凝土各龄期下弹性模量试验 ◆混凝土蠕变和松弛试验 蠕 变 度 持载时间t 观测内容 试验内容

观测方法 ◆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 引起的应变 应变计 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(7~9向、3~5向) 中性油室高频子 密封 上接座波纹管/波纹管的丝说上接座简 油

◼ 观测方法 ◆ 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 引起的应变 ◼ 应变计 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（7～9向、3～5向） 上接座 波纹管 油 波纹管 上接座

120 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 锚固杆 支座 应变计