[发明专利]大型基坑支撑体的轴力数据自动优化方法

说明书

本发明公开了一种大型基坑支撑体的轴力数据自动优化方法，属于基坑工程领域。所述基坑支撑体为钢筋混凝土梁，并在施工现场设置与基坑支撑体具有相同的截面、相同配筋、相同混凝土配比并同时浇筑的支撑体模型，通过设置于第一钢筋计、第二钢筋计，并利用智能监测平台，自动剔除第一钢筋计所受到的基坑支撑体内力，从而有效剥离出其中的荷载轴力，然后再依据钢筋和混凝土变形协调条件，将钢筋计测量的荷载轴力数据等效到整个基坑支撑体截面上，计算出的基坑支撑体的荷载轴力。利用本发明提供的方法计算出的荷载轴力，更符合工程实际的作用与基坑支撑体的轴力，可以更好地为基坑施工服务，对监测并保证基坑安全具有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种大型基坑支撑体的轴力数据自动优化方法，属于基坑工程领域。

背景技术

在大型基坑工程中，基坑支护结构至关重要。钢筋混凝土支撑结构是较常见的基坑支护结构。支撑变形和支撑轴力是评价支护结构以及整个基坑工程是否安全的重要依据。

目前钢筋混凝土支撑结构受到的轴力，主要通过在支撑结构内埋设振弦式钢筋应力计进行测量。钢筋混凝土支撑结构轴力的计算方法如下：钢筋计串联连接于支撑结构的主筋上，通过采集的钢筋计频率数据，换算出某根钢筋所受轴力(见公式1)；然后换算为钢筋所受应力(见公式2)；最后依据钢筋和混凝土变形协调条件，将钢筋计测量轴力等效到整个支撑结构的测量截面上，得出该测量截面的轴力(见公式3)。具体公式如下：

σ_s＝F_s/A_s (2)

其中，F_s为钢筋计对应轴力；f₀为初始频率；f_i实时频率；k为钢筋计系数；σ_s为钢筋计的应力值；F为支撑结构测量断面处计算轴力；E_c—混凝土弹性模量；E_s—钢筋弹性模量；A₀—量测断面的截面面积；A_s—量测断面钢筋总截面面积。

采用上述公式计算得到的支撑构件轴力，往往不能准确反映实际工程中支撑构件实际受到的轴力。有结果表明，计算得到的支撑结构轴力达到支撑体设计轴力的2倍甚至更大时，工程中却没有发现支护结构任何失稳或破坏情况，这样就使得这一项监测工作就失去了实际的意义(周文、潘隆：钢筋混凝土支撑轴力影响因素研究[J]，西部交通科技，2012.9，63～66)。

究其原因，钢筋计测量的影响因素，可以分为荷载因素和非荷载因素，其中非荷载因数主要包括温度、混凝土收缩等。而对支撑体构件而言，温度导致的混凝土与钢筋的涨缩不同步、混凝土收缩等为支撑结构的内力，真正影响支撑结构的为荷载轴力。因此，对于大型基坑工程中的支撑结构，现有的轴力计算的方法不能反映工程中实际情况，亟需一种新的数据优化方法。

发明内容

针对现有技术中钢筋混凝土支撑体的监测往往不能准确反映其实际的受力状态的缺陷，本发明提供了一种大型基坑支撑体的轴力数据自动优化方法，能够将监测的钢筋计的综合轴力进行分解，计算其中工程中实际有效的荷载轴力，从而准确反映作用于基坑支撑体的轴力情况，从而为基坑安全施工提供保障。

为解决以上技术问题，本发明包括如下技术方案：

一种大型基坑支撑体的轴力数据自动优化方法，包括如下步骤，

S1.绑扎基坑支撑体的钢筋笼，选取q个测点，每个测点的横断面的钢筋笼上、下、左、右四个方位的主筋上各串联连接一个第一钢筋计，并将第一钢筋计连接至智能监测平台；

S2.在施工现场绑扎支撑体模型的钢筋笼，选取S个测点，每个测点的横断面的钢筋笼上、下、左、右四个方位的主筋上各串联连接一个第二钢筋计，并将第二钢筋计连接至所述智能监测平台；