[发明专利]一种工程监测用高精度结构位移测量方法

摘要

本发明公开了一种工程监测用高精度结构位移测量方法，包括标准节段的制作与安装；各标准节段应变数据的采集与传输；由应变值推测结构位移的编程实现；结构位移显示与数据存储。本发明一种工程监测用高精度结构位移测量方法，可实现各类工程结构物在不同场地条件下结构位移的有效测量；该测量方法具有原理明确、实施难度低、材料易取、制作简便和测量精度高等优点，克服了原有结构位移测量装置难以实现多点同步测量或测量成本极大的问题，在保证测量精度的情况下大幅度降低了结构位移的观测难度与硬件成本，为工程结构物施工及运营管理过程提供了有效位移监测手段。

主权项

1.一种工程监测用高精度结构位移测量方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步，标准节段的制作与安装：根据待测结构的特征对标准节段的高宽比、截面类型、截面尺寸和材料进行设计，在节段中间外边缘布置轴向应变传感器，轴向应变传感器安装于标准节段中间位置，左右两侧对称放置1个轴向应变传感器；将n个标准节段按序号依次进行刚性连接，确保使其随待测结构变形而变形，在1号节段的底部安装水平倾角监测传感器；第二步，各标准节段应变数据的采集与传输：通过光纤进行远距离数据传输，基于虚拟仪器软件LabVIEW编制数据采集平台，并引入输出数据的本地值进行数据滤波处理，实现应变数据的有效采集；第三步，由应变值推测结构位移的编程实现：根据细长杆件弯曲变形理论，推导结构位移测试表达式，并基于LabVIEW编制实现程序，并将该程序导入中央控制芯片，同时实现界面的可视化；其中通过轴向应变传感器测量标准节段两侧纤维的应变，并从两侧纤维的应变差值的角度推导得到标准节段顶端截面转角θp，从而得到节段中线轴顶端的水平位移Δx；在推导得到标准节段的水平位移后，进一步进行待测结构位移的推导得到第i节段绝对转角θi和第i个节点的位移ΔXi；第四步，结构位移显示与数据存储，将中央控制芯片计算得到的结构位移数据转化成光信号，通过光纤远距离传输至监测控制室，采用检波器将光信号转化为数字信号，利用第三步中的可视化界面进行结构位移的实时显示，并将位移数据存储至大容量硬盘中。