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龙图腾网获悉江西凯润达精密仪器有限公司;中国水利水电科学研究院申请的专利基于磁栅位移计的测力计及监测混凝土应力的方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116593054B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310581285.1，技术领域涉及：G01L5/00；该发明授权基于磁栅位移计的测力计及监测混凝土应力的方法是由张国新;腾飏;刘毅;谭妮;张海堂;聂鼎;李玲玲;张磊设计研发完成，并于2023-05-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于磁栅位移计的测力计及监测混凝土应力的方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种基于磁栅位移计的测力计、利用该测力计构建的大体积混凝土应力的监测结构及监测方法。所述测力计由上、下集力盘、上、下传力片、测力块和磁栅位移计构成；测力块的顶底面分别通过上、下传力片与上、下集力盘同轴固连。在测力块的中心位置开有一通孔，磁栅位移计内置在该通孔内。将测力计内置在一两端为柔性结构的隔离筒内，再往隔离筒内浇筑被测混凝土，最后将隔离筒埋设在被测混凝土中。本发明通过磁栅位移计测量测力块顶底面中心点的变形，计算被测混凝土的应力值。利用本发明提供的监测结构及方法监测的混凝土应力值与混凝土真实应力值相近，为大体积混凝土结构的安全运行状态提供真实可靠的应力数据支撑。

本发明授权基于磁栅位移计的测力计及监测混凝土应力的方法在权利要求书中公布了：1.一种监测混凝土应力的方法，其特征在于： 包括如下步骤： S1、将基于磁栅位移计的测力计内置在一两端为柔性结构的隔离筒中，从隔离筒的两端往其内灌装被测混凝土；具体的，磁栅位移计的测力计内置在隔离筒内，且测力块和隔离筒同轴，形成筒柱式结构，以排除周围混凝土环向应力对整个测力计的应力干扰； 所述基于磁栅位移计的测力计由上集力盘、上传力片、测力块、下传力片、下集力盘和磁栅位移计构成；所述测力块的顶面、底面分别通过所述上传力片和下传力片与所述上集力盘、下集力盘固连，且所述上、下集力盘、上、下传力片和测力块同轴；所述测力块为形状规则体，在所述测力块的中心位置，沿与所述测力块纵轴垂直的方向开有一通孔，所述磁栅位移计内置在该通孔内，且所述磁栅位移计的纵轴与所述测力块的纵轴重合； 对于所述两端为柔性结构的隔离筒，所述测力计内置在所述隔离筒内，且所述测力计和隔离筒同轴，形成筒柱式结构；所述隔离筒采用弹性模量为3～8GPa的材料制成；所述隔离筒两端的柔性结构由两层PP塑料板和橡皮泥构成，两层PP塑料板围成环形，与所述隔离筒的端部粘结，所述橡皮泥填充在所述两层PP塑料板之间；所述隔离筒两端的柔性结构长度之和为所述隔离筒长度的110； S2、将步骤S1内置有测力计和灌装有被测混凝土的隔离筒埋设在被测混凝土中，隔离筒轴向和被测混凝土待测轴向重合，等待被测混凝土硬化； S3、通过测力计内的磁栅位移计测量测力块通孔内壁顶表面中心点u和底表面中心点d的变形； 所述通孔顶面中心点u和底面中心点d为混凝土变形监测点；所述通孔与所述磁栅位移计的高度适配，所述磁栅位移计的底面中心点与所述通孔底面中心点d重合，其变形监测方向与所述测力块轴向平行；所述磁栅位移计的位移监测点与所述通孔顶面中心点u重合，其变形监测方向与所述测力块轴向平行； S4、通过测量的测力块通孔内壁顶表面中心点u和底表面中心点d的变形差值，计算混凝土应力值σ； 在大体积混凝土轴向作用力的作用下，测力块通孔内壁顶表面中心点u和底表面中心点d的位移分别为wu，wd，两点之间的变形差值w为:w＝wu-wd1 设测力计的综合刚度为K，则测力计受到的轴向力F为： F＝Kw2 则混凝土应力值σ为： 式中，σ为混凝土应力,r0为集力盘的半径，E1为测力计的等效弹模，αs为测力计的线膨胀系数，ΔT为混凝土温度变化值； 若被监测的大体积混凝土还没有形成，则先将内置有测力计的隔离筒两端灌装被测混凝土，然后，将其埋设在混凝土浇筑模具中，浇筑被测混凝土，待被测混凝土硬化后，进行监测； 若被监测的混凝土已硬化，则需要在隔离筒内先填充满被测混凝土，待混凝土经过28天硬化后，在待测混凝土的指定测量位置挖长方形槽，槽的长度为2倍隔离筒长度，槽的宽度、高度均为2倍隔离筒直径；将含有硬化混凝土及测力计的隔离筒整体放至待测位置，同时调整隔离筒的位置，使隔离筒的筒轴向与混凝土被监测方向一致，引出磁栅位移计的线缆，接入采集器，监测待测位置的混凝土应力变化； 考虑隔离筒的结构及监测结构与周围混凝土弹模的差异，对混凝土应力的影响，对步骤S4计算得到的混凝土应力值进行修正，具体方法： 修正系数为： 式中，r0为隔离筒内径的半径，r1为隔离筒外径的半径； 隔离筒内浇筑被测混凝土后监测装置的整体等效弹模ECSτ为： Ecsτ＝EcτE1h0Ecτh1+E1hc7 修正后的混凝土应力为： 式中：ECSτ为龄期τ时刻隔离筒内浇筑混凝土后监测装置的整体等效弹模，Ecτ为龄期τ混凝土弹性模量，στ为τ时刻实测计算得到的混凝土应力值，σ′τ为修正后的τ时刻混凝土应力值； 其中，所述测力块的高度与整个测力计的高度之比为1:2～1:1.1；所述通孔的高度与所述测力块的高度之比为1:3～5:8； 所述上、下集力盘，上、下传力片和测力块均由金属材料制成，其等效弹性模量与硬化后的被测混凝土弹性模量相近，均为15-40Gpa； 所述磁栅位移计的变形量程需满足0-1000um，其精度为0.1um-1um； 所述测力块为一表面光滑、形状规则的圆柱体； 所述上集力盘和下集力盘均为一圆盘，其直径与所述测力块的直径相同；所述上、下传力片的直径不小于所述集力盘直径的13；所述上、下集力盘的厚度大于5mm，所述上、下传力片长度不大于1cm；

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