应变是单位长度的变形,量级常在微应变(με)。它比位移更早反映结构受力变化,但极易受温度与安装质量干扰。
参数清单与测量方法
下表说明每项参数的量纲口径、常用测量原理和判读作用。量纲列给出的是通用表达方式,实际项目应统一记录单位与基准,避免同一参数出现多套口径。
| 参数 | 量纲 / 单位 | 常用测量方法 | 作用与判读 |
|---|---|---|---|
| 表面应变 | με(10⁻⁶) | 电阻应变片、振弦式表面应变计、光纤光栅(FBG) | 反映构件表面受力状态,用于荷载试验与长期健康监测 |
| 结构应变 | με | 埋入式振弦应变计、光纤分布式应变(BOTDA/BOTDR) | 反映截面内部应变分布,可推算轴力与弯矩 |
| 应变变化 | με、με/d | 连续采集序列差分、温度补偿后趋势 | 用于识别荷载效应与异常发展,需扣除温度应变 |
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本分类的适用边界
应变必须做温度补偿,混凝土与钢材的线膨胀系数差异会导致显著的表观应变。振弦式应变计存在初值选择问题:初值取在什么工况下,决定了后续所有读数的含义。表面粘贴式应变片长期暴露会受湿度与胶层老化影响,不适合数年尺度的无维护监测。
常见问题
应变计初值怎么定?
应在结构处于已知、可复现的工况(如空载、恒温时段)下读取,并记录当时的温度与荷载。初值选错会使全部数据产生恒定偏移。
为什么应变数据随温度明显变化?
材料热胀冷缩产生温度应变,若不补偿会被误判为荷载应变。混凝土结构还叠加了温度梯度引起的弯曲应变。
相邻参数分类
同一对象上的参数往往需要组合观测,单独一项很难支撑判断