在橋梁、大壩、邊坡等關(guān)鍵工程的安全監(jiān)測中，VWA型振弦式錨索測力計(jì)憑借其可靠性和精確度成為重要工具。其核心在于內(nèi)部對稱分布的四支振弦應(yīng)變計(jì)協(xié)同工作機(jī)制，以及由此帶來的強(qiáng)大抗風(fēng)險(xiǎn)能力。

　　四支振弦式應(yīng)變計(jì)如何協(xié)同工作?

　　四支振弦應(yīng)變計(jì)以90°間隔均勻固定于測力計(jì)的測量鋼筒內(nèi)壁上。當(dāng)錨索受力時(shí)，鋼筒產(chǎn)生軸向變形，帶動四支應(yīng)變計(jì)同步形變，進(jìn)而改變其內(nèi)部鋼弦的振動頻率。每支應(yīng)變計(jì)獨(dú)立工作，通過電磁線圈激振并測量各自的頻率信號(頻率模數(shù) F = Hz2 × 10?3)。測量時(shí)：

　　整體荷載計(jì)算：將四支應(yīng)變計(jì)實(shí)時(shí)測得的頻率模數(shù)變化量 (ΔF?, ΔF?, ΔF?, ΔF?) 代入公式：

　　P = k × (ΔF? + ΔF? + ΔF? + ΔF?) / 4

　　其中 k 為標(biāo)定系數(shù)。取平均值有效抵消局部微小誤差，得到精準(zhǔn)的總荷載值 (P)。

　　偏心監(jiān)測：對比四支應(yīng)變計(jì)的實(shí)時(shí)測量值。若受力均勻，四值應(yīng)相近。若某方向測值顯著高于或低于平均值，即可判斷荷載存在偏心，并依據(jù)各測值差異計(jì)算出偏心的方向和大小，為結(jié)構(gòu)安全提供關(guān)鍵診斷信息。

　　單支損壞是否影響整體測量?

　　這是工程設(shè)計(jì)特別關(guān)注的容錯性問題。VWA測力計(jì)的四弦設(shè)計(jì)提供了重要保障：

　　荷載監(jiān)測仍可進(jìn)行：若其中一支應(yīng)變計(jì)失效(如斷弦或電路故障)，系統(tǒng)可自動排除該無效數(shù)據(jù)。剩余三支有效應(yīng)變計(jì)的測量值仍能計(jì)算荷載：

　　P = k × (ΔF? + ΔF? + ΔF?) / 3 (假設(shè)第4支損壞)。雖然數(shù)據(jù)樣本減少，但在絕大多數(shù)工程監(jiān)測精度要求(如±0.5%F.S或±1%F.S)范圍內(nèi)，仍能提供有效的荷載數(shù)據(jù)，確保監(jiān)測不中斷。

　　偏心判斷能力部分受限：單支損壞后，無法再獲取該方向的數(shù)據(jù)，對偏心方向和大小的計(jì)算精度會有所下降。但其余三支數(shù)據(jù)仍能提供有價(jià)值的受力分布參考。

　　故障可識別：通過讀數(shù)儀讀取各通道數(shù)據(jù)，能清晰發(fā)現(xiàn)某支應(yīng)變計(jì)無信號輸出或輸出異常(如頻率值恒定不變或超范圍)，及時(shí)提示維護(hù)需求。

　　VWA型振弦式錨索測力計(jì)的四弦協(xié)同設(shè)計(jì)，不僅通過平均值計(jì)算提升了整體荷載測量的精度和穩(wěn)定性，更實(shí)現(xiàn)了對受力偏心狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測。其冗余設(shè)計(jì)確保了在單支應(yīng)變計(jì)意外損壞的情況下，核心的荷載監(jiān)測功能依然有效，保障了工程結(jié)構(gòu)長期監(jiān)測數(shù)據(jù)的連續(xù)性和可靠性，為巖土與結(jié)構(gòu)工程的安全保駕護(hù)航。