7 力与应力观测 =================== .. raw:: html
7.1.1 力与应力观测应根据观测目的选择土压力、基底压力、水压力、孔隙水压力、波浪力、水流力、船舶力、冰压力、混凝土结构应力、钢结构应力等观测项目。
7.1.2 力与应力观测时,应同步观测与其相关的影响因素。
7.2 压力、基底压力观测 ---------------------- .. raw:: html7.2.1 土压力、基底压力观测点的设置应符合下列规定。
7.2.1.1 观测断面的选择应具有代表性。
7.2.1.2 观测点的位置和数量应根据观测目的和要求确定,每个观测断面的观测点不应少于3个。当按土层分布情况布设时,每层土观测点布设不应少于1个,且宜布置在各层土的中部;当土层厚度大于3 m时,每层土的观测点总数不应少于2个。同一观测断面的观测点间距不宜超过2 m。应力变化较大的土层,观测点应加密。
7.2.2 土压力、基底压力观测周期应根据观测目的和要求确定,并根据应力变化情况调整,有特殊要求时应加密观测。
7.2.3 土压力、基底压力观测可采用预先埋置或预留位置安装土压力传感器的方法。
7.2.4 土压力、基底压力观测应提交下列成果:
7.3.1 水压力观测点的设置应符合下列规定。
7.3.1.1 水压力观测点的位置和数量应根据观测目的和要求确定。
7.3.1.2 船闸的水压力观测,上闸首、闸室、下闸首和船闸防渗墙两侧的观测点均不应少于2个;输水廊道的水压力观测点应设置在各区段压力的控制点处;对中高水头船闸可能发生空化的部位,应增加测点数量。
7.3.1.3 船坞的水压力观测,应在坞口门墩两侧、坞墙后侧和防渗墙两侧各设不少于2个观测点,且宜对称布置。
7.3.1.4 岸壁码头的水压力观测,墙前观测点不应少于3个,墙后观测点每个泊位不应少于2个;墙前墙后水压力观测应同步进行。
7.3.2 水压力观测方法应符合下列规定。
7.3.2.1 水压力观测可采用水位管导出法、预埋传感器法或水尺观测法。船闸上闸首、闸室、下闸首和船坞、码头的水压力观测宜采用水位管导出法;船闸输水廊道的水压力观测可采用预埋传感器法。
7.3.2.2 水压力观测应以观测项目的系统水位计示值为基准对传感器进行初值调零。
7.3.3 采用水位测读仪观测水压力时,水位测试仪精度不应低于5 mm;采用传感器观测水压力时,测量系统的精度不应低于最大测量值的。
7.3.4 水压力观测应提交下列成果:
7.4.1 孔隙水压力观测点的设置应符合下列规定。
7.4.1.1 观测断面应具有代表性。
7.4.1.2 观测点的位置和数量应根据观测目的和要求确定。每个断面的测点应按估算的孔隙水压力分土层布置,且布置在各层土的中部,土层厚度大于3 m时,每层土的观测点总数不应少于2个。同一观测断面的测点间距不宜超过2 m。应力变化较大的土层,观测点应加密。
7.4.1.3 孔隙水压力传感器宜采用分孔埋设方法,同组孔隙水压力传感器的水平间距不宜超过5 m。
7.4.2 孔隙水压力观测周期应根据观测目的和要求确定,并根据孔隙水压力变化情况调整,有特殊要求时应加密观测。
7.4.3 孔隙水压力观测应提交下列成果:
7.5.1 波浪力观测应包括下列内容:
7.5.2 波浪力观测点的设置应符合下列规定。
7.5.2.1 波浪力观测点的位置和数量应根据观测目的和要求,结合波况和水工建筑物的结构特点确定。
7.5.2.2 直立墙式建筑物的波浪力观测,应在每个测量断面的墙面设计高水位处和墙脚处各设1个观测点;在设计高水位至墙顶、墙脚之间应设不少于2个观测点;在极端高水位处和设计低水位处应各设1个观测点。直立墙底部的波浪力观测,应在墙底的前趾和后趾各设1个观测点,在前趾和后趾之间应设不少于2个观测点。
7.5.2.3 斜坡式建筑物的波浪力观测,应在每个测量断面可能出现最大波压力处设置1个观测点,在可能出现最大波压力处至坡顶之间应设不少于2个观测点,在可能出现最大波压力处至坡脚之间应设不少于3个观测点。斜坡式建筑物胸墙的波浪力观测,应在胸墙迎浪面和胸墙底面各设不少于3个观测点。
7.5.2.4 桩、柱式建筑物的波浪力观测,应在桩、柱上设计高水位处设置1个观测点;在设计高水位处至桩、柱顶之间应设不少于2个观测点,在桩、柱上设计高水位处至泥面之间应设不少于3个观测点,其中在桩、柱上极端高水位处和设计低水位处应设有观测点。桩、柱式建筑物上部结构的波浪力观测,可参照第7.5.2.2 款的规定设置观测点。桩、柱式建筑物上部结构底部的波浪力观测,观测断面不宜少于2个,每个观测断面应设不少于3个观测点。
7.5.2.5 开孔沉箱、大圆筒和半圆体水工建筑物的波浪力观测,应在开孔沉箱箱室内外侧及底板上下侧、大圆筒之间连接处、半圆体建筑物拱圈内外侧及底板设置观测点。
7.5.3 波浪力观测可采用埋设波压力传感器观测法,并应根据水工建筑物的结构特点和波况选择适宜的波压力传感器和与之匹配的数据采集系统。
7.5.4 波浪力观测应提交下列成果:
7.6.1 水流力观测的观测方法与测点设置应符合下列规定。
7.6.1.1 水流力可通过现场测试水流速度计算得到。水流力计算方法应符合现行行业标准《港口工程荷载规范》(JTS 144—1)的有关规定。
7.6.1.2 水流力观测点的位置和数量应根据观测目的和要求,结合现场环境和水工建筑物的结构特点确定。
7.6.2 水流速度可采用流速计测试法。
7.6.3 采用流速计测试水流速度时,测量系统的精度不应低于最大测量值的0.5%。
7.6.4 水流力观测应提交下列成果:
7.7.1 船舶力观测应根据观测要求选择下列观测内容:
7.7.2 船舶力观测点的设置应符合下列规定。
7.7.2.1 撞击力、挤靠力和护舷变形的观测,应在码头泊位靠船位置的护舷处设置观测点,设置观测点的护舷不宜少于2个,每个护舷设置的变形观测点和测力观测点应各不少于2个。
7.7.2.2 系缆力观测点的位置和数量应根据船舶的系缆方式确定,每组缆绳上均应设置观测点。50000吨级以上的船舶,每组缆绳设置观测点不应少于2个。
7.7.2.3 船舶靠泊速度观测点不宜少于2个。
7.7.3 船舶力观测方法应符合下列规定。
7.7.3.1 撞击力、挤靠力和护舷变形的观测可采用测力计和变形计观测法。
7.7.3.2 系缆力的观测可采用测力计观测法。
7.7.3.3 船舶靠泊速度的观测可采用激光测速仪法。
7.7.4 测力计和变形计应根据护舷的吸能指标和缆绳破断力指标合理选择。
7.7.5 船舶力观测精度应满足下列要求:
7.7.6 船舶力观测应提交下列成果:
7.8.1 冰压力观测应根据水工建筑物结构特点和观测要求选择下列观测内容:
7.8.2 冰压力观测方法和观测点设置应符合下列规定。
7.8.2.1 冰凌厚度采用现场取样与实际量测相结合的方法,并应对不同区域的结冰情况分别取样,每个区域的取样点不应少于8个。
7.8.2.2 冰凌爬冰堆积厚度的观测可采用实际量测的方法。
7.8.2.3 流冰流动速度的观测可采用摄像跟踪法或固定距离计时法,观测距离不宜少于50 m,跟踪观测的冰块面积不应小于1.5 m2,并应同时观测冰块的走向和漂浮状态。
7.8.2.4 流动冰排较长距离运动轨迹观测可采用在冰排上设置小旗或泡沫浮漂并数字标记,然后实船跟踪观测的方法。
7.8.2.5 挤压冰力的观测应根据建筑物的结构特点和历年冰凌冻结情况合理布置观测断面和埋设压力传感器,所选断面为迎冰面并不得少于2个。每个断面应在历年最高流冰水位和历年最低流冰水位处各设一个观测点;在流冰水位频率90%应位置附近设挤冰压力观测带,每条压力观测带上应设不少于2个观测点。设计低水位以下的观测点可根据历年冰凌冻结情况设置。内河挤冰压力的观测,应考虑冬季枯水期的水位,合理设置观测点。
7.8.2.6 孤立流冰对建筑物撞击力的观测可采用跟踪流冰运动轨迹放置压力传感器的观测方法。
7.8.2.7 对桩、柱式建筑物冻结在结构上的冰因水位升降产生的竖向力的观测,可采用钢筋计测力观测法,观测点设置应根据建筑物的结构特点确定。
7.8.2.8 冻结在结构内、外的冰因温度变化所产生的膨胀力的观测,可采用测力传感器观测法。观测点的设置应根据历年的冰情综合分析确定。
7.8.2.9 观测期内相应的气温、冰温、潮位和风况等的观测,应按国家现行有关标准的规定执行。
7.8.2.10 冰压力观测应根据观测要求选择适宜的测力传感器和与之配套的数据采集系统。
7.8.3 冰压力观测周期可根据观测水域历年结冰期的冰冻情况确定。
7.8.4 冰压力观测应提交下列成果:
7.9.1 水工建筑物混凝土结构应力观测内容应包括混凝土和钢筋应变的观测及相关资料的收集。
7.9.2 混凝土结构应力观测点的设置应符合下列规定。
7.9.2.1 观测段应根据观测目的、建筑物的结构特点及应力状态确定。
7.9.2.2 观测点应设置在观测段结构构件的控制断面上。
7.9.2.3 平面应力状态的结构应力观测宜设置三向应变观测点,主应力方向明确的部位可设置单向或两向应变观测点。
7.9.2.4 建筑物的重要部位应增设观测点。
7.9.3 混凝土结构应力的观测可采用埋设应变式传感器观测法、振弦式传感器观测法或其他传感器观测法。
7.9.4 混凝土结构应力观测应提交下列成果:
7.10.1 水工建筑物钢结构应力观测内容应包括钢结构构件应变观测、温度观测及相关资料的收集。
7.10.2 钢结构应力观测点的设置应符合下列规定。
7.10.2.1 钢结构应力观测点应设置在结构构件的控制断面上,观测点数量不应少于5个。
7.10.2.2 平面应力状态的应变观测宜设置三向应变观测点,主应力方向明确的部位可设置单向或两向应变观测点。
7.10.2.3 钢结构的应变观测点处应同时设置表面温度观测点。
7.10.3 钢结构应力观测可采用传感器观测法,宜选用兼有测温功能的传感器。钢结构表面温度可采用测温计进行观测。
7.10.4 钢结构应力观测应提交下列成果: