盲孔法残余应力测试在铜雕像安全监测中的应用

雕像在建成后需要进行安全监测，其主要是监测建成后外部环境、天气变化、风速等对雕像产生的影响，这种监测方法只有基于雕像为无应力状态才有效。为了更精确的监测雕像实际应力状态，需要对雕像内部钢结构进行残余应力测试，将各监测点残余应力引入到安全监测中去，才能有效进行安全监测及报警。北京建研院委托聚航科技，对汉高祖刘邦雕像内钢结构进行残余应力测试，监测分析整个雕像的结构应力水平。

测试对象：位于江苏沛县的汉高祖刘邦铜雕像，高约40m，披风长24米，整体铸铜200多吨，内部钢结构20多吨，雕像所用材料为锡青铜，内部钢结构材质为Q345B。

测点方案：残余应力的测点与安全监测测点为同一位置，主体设置14个测点，披风位置设置14个测点。

测试仪器：采用聚航科技生产的JHRS-LDM残余应力测量系统，由JHYC静态应变仪和JHZK精密钻孔装置组合而成，仪器全软件操作，自动实时计算残余应力，并实时显示和保存应力应变数值，操作简单，测量结果精确。

结果与分析：

主体区域

披风区域

残余应力测试结果有正有负，有大有小，其中正为拉应力，负为压应力，一般拉应力为有害应力，会降低结构强度和疲劳水平，因此需要作为关注对象，特别是拉应力比较大的部位。

测量完成后，将残余应力测试结果作为初始值添加到安全监测系统中，再对各点进行监测，将监测结果与对应测点的残余应力结果相加即为该点的实际应力水平，将各监测点的理论安全应力值作为报警点，即可及时有效对整个雕像的结构应力水平的进行监测及报警。

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