一種土壓力盒模量標定裝置製造方法
2023-05-28 21:18:36
一種土壓力盒模量標定裝置製造方法
【專利摘要】一種土壓力盒模量標定裝置。其組成是，剛性框架（1）的底座（1a）上從下至上依次放置加載千斤頂（9）、剛性平臺（8）、土壓力盒（6）、橡膠墊板（5）、傳力鋼筒（3）；所述的土壓力盒（6）的工作面向上；量力環（2）的一端與傳力鋼筒（3）的上端蓋（3a）接觸，另一端螺紋固定於剛性框架（1）的橫梁（1b）上；傳力鋼筒（3）內的千分表（4）通過穿出傳力鋼筒（3）的千分表支撐架（7）固定在剛性平臺（8）上，千分表（4）的探針（4a）穿過傳力鋼筒（3）的下端蓋（3b）的通孔及橡膠墊板（5）的通孔後與土壓力盒（6）的工作面接觸。該標定裝置原理簡單明確，操作簡便，標定結果誤差小，標定結果精確、可靠。
【專利說明】一種土壓力盒模量標定裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種土壓力盒標定裝置，屬於土工試驗【技術領域】。
【背景技術】
[0002]目前土壓力量測的基本方法是採用土壓力傳感器埋設於結構物表面和土中直接量測土的應力，土壓力盒目前仍然是世界各國研究土與工程結構物的接觸壓力和土介質中應力的最主要的傳感器。作為一種特殊的傳感器，土壓力盒大多數情況下需要埋入土介質中或直接與土介質接觸，通過土壓力傳感器所感應的荷載作用，獲得土中應力或結構物承受的土壓力。
[0003]由於土壓力盒與土的物理力學性質不可能完全相同，土壓力盒和土介質必將互相影響和作用，改變介質的原有應力場，引起應力重分布，導致傳感器上感應到的力參數和原有應力場的參數有差異。這種因傳感器和介質性質差異帶來的誤差通常稱為匹配誤差，其根本原因是由於介質環境的變化，以及傳感器與介質的差異，特別是土介質散體材料，其應力和變形的調整更加複雜。因此，土壓力盒在使用之前一般要進行標定，以得到與實際工作環境相似的情況下土壓力盒的工作參數。土壓力盒的模量是土壓力盒的關鍵參數之一。傳統的土壓力盒標定方法都沒有涉及對土壓力盒模量的標定，一般都是反映荷載與傳感器輸出信號的關係，測試傳感器的變形特性等，所以需要一種能對對土壓力盒模量進行標定的裝置以及試驗方法。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的是提供一種土壓力盒模量標定裝置，該標定裝置原理簡單明確，操作簡便易行，成本低廉，效率高，標定結果誤差小，標定結果精確、可靠。
[0005]本實用新型為實現其發明目的採用的技術方案是:一種土壓力盒模量標定裝置，其特徵在於:剛性框架的底座上從下至上依次放置加載千斤頂、剛性平臺、土壓力盒、橡膠墊板、傳力鋼筒；所述的土壓力盒的工作面向上；量力環的一端與傳力鋼筒的上端蓋接觸，另一端螺紋固定於剛性框架的橫梁上；傳力鋼筒內的千分表通過穿出傳力鋼筒的千分表支撐架固定在剛性平臺上，千分表的探針穿過傳力鋼筒的下端蓋的通孔及橡膠墊板的通孔後與土壓力盒的工作面接觸。
[0006]本實用新型的工作過程和原理是:
[0007]標定時，通過剛性框架底座上的加載千斤頂對剛性平臺施加頂推力，該荷載由下至上沿剛性平臺、土壓力盒、橡膠墊板、傳力鋼筒、量力環，傳遞至剛性框架橫梁，量力環的讀數即為土壓力盒承受的垂向荷載值。同時，安裝在剛性平臺上的千分表通過其與土壓力盒工作面接觸的探針測出土壓力盒的垂直(軸向)變形。根據土壓力盒的尺寸(直徑和厚度)計算出土壓力盒的應力和應變。依據在不同荷載作用下土壓力盒的應力應變關係曲線，再由胡克定律計算出土壓力盒模量，即可完成土壓力盒的模量標定。
[0008]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:[0009]一、由剛性框架底座、加載千斤頂、剛性平臺、土壓力盒、橡膠墊板、傳力鋼筒、量力環和剛性框架橫梁組成軸向荷載加載結構，並由其中的量力環精確測定出荷載值得到施加在土壓力盒上的荷載；同時由安裝在剛性平臺上的千分表通過其與土壓力盒工作面接觸的探針測出土壓力盒的軸向變形，進而算出土壓力盒的模量，實現土壓力盒的模量標定。其原理簡單明確，操作簡單。
[0010]二、傳力鋼筒的下端蓋可保證荷載均勻傳遞到土壓力盒工作面上，橡膠墊板的設置避免了傳力鋼筒與土壓力盒工作面直接接觸，這樣使得荷載傳遞和作用的過程中更均勻。保證土壓力盒的荷載測試更準確、可靠。千分表的探針穿過傳力鋼筒的下端蓋的通孔及橡膠墊板的通孔後與土壓力盒的工作面接觸，可保證千分表探針直接與土壓力盒的工作面接觸，對土壓力盒的測試更精確。使得本實用新型的標定誤差小，精度高，試驗結果更準確、可靠。
[0011]上述的傳力鋼筒壁上開有用於觀察千分表讀數的窗口。
[0012]這樣，更方便土壓力盒形變測試數據的觀察與記錄。
[0013]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細說明。
【專利附圖】
【附圖說明】:
[0014]圖1是本實用新型實施圖例的正面主視圖。
【具體實施方式】:
[0015]圖1示出，本實用新型的一種【具體實施方式】，一種土壓力盒模量標定裝置，其組成是:剛性框架I的底座Ia上從下至上依次放置加載千斤頂9、剛性平臺8、土壓力盒6、橡膠墊板5、傳力鋼筒3 ;所述的土壓力盒6的工作面向上；量力環2的一端與傳力鋼筒3的上端蓋3a接觸，另一端螺紋固定於剛性框架I的橫梁Ib上；傳力鋼筒3內的千分表4通過穿出傳力鋼筒3的千分表支撐架7固定在剛性平臺8上，千分表4的探針4a穿過傳力鋼筒3的下端蓋3b的通孔及橡膠墊板5的通孔後與土壓力盒6的工作面接觸。
[0016]本例的傳力鋼筒3壁上開有用於觀察千分表4讀數的窗口 3c。
【權利要求】
1.一種土壓力盒模量標定裝置，其特徵在於:剛性框架(I)的底座(Ia)上從下至上依次放置加載千斤頂(9)、剛性平臺(8)、土壓力盒(6)、橡膠墊板(5)、傳力鋼筒(3);所述的土壓力盒(6)的工作面向上；量力環(2)的一端與傳力鋼筒(3)的上端蓋(3a)接觸，另一端螺紋固定於剛性框架(I)的橫梁(Ib)上；傳力鋼筒(3)內的千分表(4)通過穿出傳力鋼筒(3)的千分表支撐架(7)固定在剛性平臺(8)上，千分表(4)的探針(4a)穿過傳力鋼筒(3)的下端蓋(3b)的通孔及橡膠墊板(5)的通孔後與土壓力盒(6)的工作面接觸。
2.根據權利要求1所述的一種土壓力盒模量標定裝置，其特徵在於:所述的傳力鋼筒(3)壁上開有用於觀察千分表(4)讀數的窗口(3c)。
【文檔編號】G01L25/00GK203772480SQ201420144031
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年3月27日 優先權日:2014年3月27日
【發明者】黃強, 蔣良濰, 羅強, 張良, 呂文強, 張玉廣, 劉孟適, 童飛揚, 李煒烽, 高峰 申請人:西南交通大學