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盲孔法殘余應(yīng)力測試在銅雕像安全監(jiān)測中的應(yīng)用
閱讀：236 發(fā)布時間：2023-5-12雕像在建成后需要進(jìn)行安全監(jiān)測，其主要是監(jiān)測建成后外部環(huán)境、天氣變化、風(fēng)速等對雕像產(chǎn)生的影響，這種監(jiān)測方法只有基于雕像為無應(yīng)力狀態(tài)才有效。為了更精確的監(jiān)測雕像實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)，需要對雕像內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行殘余應(yīng)力測試，將各監(jiān)測點(diǎn)殘余應(yīng)力引入到安全監(jiān)測中去，才能有效進(jìn)行安全監(jiān)測及報警。北京建研院委托聚航科技，對漢高祖劉邦雕像內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行殘余應(yīng)力測試，監(jiān)測分析整個雕像的結(jié)構(gòu)應(yīng)力水平。
測試對象：位于江蘇沛縣的漢高祖劉邦銅雕像，高約40m，披風(fēng)長24米，整體鑄銅200多噸，內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)20多噸，雕像所用材料為錫青銅，內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)材質(zhì)為Q345B。
測點(diǎn)方案：殘余應(yīng)力的測點(diǎn)與安全監(jiān)測測點(diǎn)為同一位置，主體設(shè)置14個測點(diǎn)，披風(fēng)位置設(shè)置14個測點(diǎn)。
測試儀器：采用聚航科技生產(chǎn)的JHRS-LDM殘余應(yīng)力測量系統(tǒng)，由JHYC靜態(tài)應(yīng)變儀和JHZK精密鉆孔裝置組合而成，儀器全軟件操作，自動實(shí)時計算殘余應(yīng)力，并實(shí)時顯示和保存應(yīng)力應(yīng)變數(shù)值，操作簡單，測量結(jié)果精確。
結(jié)果與分析：
主體區(qū)域
測點(diǎn) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
σmax （MPa） | 45.4 | -197.3 | 145.8 | 106.2 | 32.8 | 297.8 | -251.9 |
測點(diǎn) | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
σmax （MPa） | 57.9 | 118.4 | -124 | 147.64 | 56 | 83.8 | -66.8 |
披風(fēng)區(qū)域
測點(diǎn) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
σmax （MPa） | 53.3 | 246.9 | 231.3 | -242.1 | 203.3 | 51.8 | 216.9 |
測點(diǎn) | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
σmax （MPa） | -80.8 | 164.2 | 151.60 | 210.9 | 10.9 | 181.7 | 51.6 |
殘余應(yīng)力測試結(jié)果有正有負(fù)，有大有小，其中正為拉應(yīng)力，負(fù)為壓應(yīng)力，一般拉應(yīng)力為有害應(yīng)力，會降低結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和疲勞水平，因此需要作為重點(diǎn)關(guān)注對象，特別是拉應(yīng)力比較大的部位。
測量完成后，將殘余應(yīng)力測試結(jié)果作為初始值添加到安全監(jiān)測系統(tǒng)中，再對各點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測，將監(jiān)測結(jié)果與對應(yīng)測點(diǎn)的殘余應(yīng)力結(jié)果相加即為該點(diǎn)的實(shí)際應(yīng)力水平，將各監(jiān)測點(diǎn)的理論安全應(yīng)力值作為報警點(diǎn)，即可及時有效對整個雕像的結(jié)構(gòu)應(yīng)力水平的進(jìn)行監(jiān)測及報警。
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