樁土相互作用擬靜力試驗的p-y曲線測量裝置製造方法
2023-11-04 00:06:12
樁土相互作用擬靜力試驗的p-y曲線測量裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種樁土相互作用擬靜力試驗的P-Y曲線測量裝置，包括預埋在模型箱內的試驗土體中的承載樁身，所述承載樁身各測試截面處連接有垂直於其軸線的光圓鋼筋，所述光圓鋼筋一端與承載樁身固定連接，另一端貫穿模型箱側壁後垂直連接有表面平整的玻璃片，所述玻璃片垂直連接有用以測量承載樁身位移的位移計，本實用新型有以下有益效果：光圓鋼筋內套於PVC管與同一水平面上的位移計連接，能最大程度的排除土體對測量結果的幹擾，PVC管之間用黃油潤滑劑潤滑，排除了對樁身位移的影響，光圓鋼筋與位移計通過表面平整的玻璃片連接，便於測量。
【專利說明】粧土相互作用擬靜力試驗的P-Y曲線測量裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種樁土相互作用擬靜力試驗的P-Y曲線測量裝置，屬於橋梁領域。
【背景技術】
[0002]在軟基處理過程中，上部淺層地基無法滿足建築物或構築物的載荷要求，常常使用樁基。在整體式橋臺橋梁中，為了滿足橋體伸縮變形，也常常使用柔性樁基。因此樁土相互作用的研究越來越受到人們的重視。樁土相互作用問題是材料非線性(混凝土和土體是非線性材料)和接觸非線性(樁土接觸面有多種不同接觸形態)的問題。而以往學者的研究局限於理論分析以及數值模擬，缺乏試驗的驗證。現場原型試驗研究是樁土相互作用問題中最有意義的。但是由於人力、物力、財力以及時間等因素，現場原型試驗往往不能實現。為了進一步的了解樁土相互作用的工作機理，進行樁土相互作用的模型試驗顯得十分必要，為理論分析以及數值模擬的合理性和可靠性提供參考依據。
[0003]樁土相互作用的P-Y曲線是指在水平荷載作用下，樁周某點水平反力與該點樁的撓度之間的關係曲線，是一種考慮樁土相互作用非線性效應的彈塑性分析法。該法較好地反映了樁土相互作用的變形特點，從而使其成為計算水平受荷樁的重要方法。
[0004]在樁土相互作用擬靜力模型試驗中，常規的P-Y曲線測量技術原理是通過測量樁身測試截面處的拉應變和壓應變得到樁身彎矩，再通過彎矩求得樁身撓度和樁側土壓力。
[0005]然而，在樁土相互作用擬靜力模型試驗中，由這種技術得到的樁側位移和土反力無法考慮到樁體抗彎剛度彎矩、樁截面形狀、樁頂約束邊界條件的影響，通過理論求導或積分得到結果，往往與實際結果不符，對工程實際應用造成極大的不便。
[0006]對於樁土相互作用擬動力試驗、振動臺試驗等涉及測量樁身位移的試驗中，同樣存在P—Y曲線與實際結果不符的問題。直接測量樁身撓度可以有效的解決這一問題。
實用新型內容
[0007]本實用新型的目的是針對以上不足之處，提供了一種樁土相互作用擬靜力試驗的P-Y曲線測量裝置。
[0008]本實用新型解決技術問題所採用的方案是，一種樁土相互作用擬靜力試驗的P-Y曲線測量裝置，包括預埋在模型箱內的試驗土體中的承載樁身，所述承載樁身各測試截面處連接有垂直於其軸線的光圓鋼筋，所述光圓鋼筋一端與承載樁身固定連接，另一端貫穿模型箱側壁後垂直連接有表面平整的玻璃片，所述玻璃片垂直連接有用以測量承載樁身位移的位移計。
[0009]進一步的，所述光圓鋼筋外套有PVC管組件。
[0010]進一步的，所述PVC管組件包括套設在光圓鋼筋的PVC管A，所述PVC管A —端與承載樁身垂直連接，另一端與PVC管B —端連接，所述PVC管B貫穿模型箱。
[0011]進一步的，所述PVC管A外徑略小於PVC管B內徑，所述所述PVC管A套設在PVC管B管壁內，所述PVC管A與PVC管B連接部塗抹有用以潤滑的黃油潤滑劑。
[0012]進一步的，所述位移計、光圓鋼筋和承載樁身測試截面位於同一水平面。
[0013]與現有技術相比，本實用新型有以下有益效果:光圓鋼筋內套於PVC管與同一水平面上的位移計連接，能最大程度的排除土體對測量結果的幹擾，同時PVC管之間用黃油潤滑劑潤滑，排除了對樁身位移的影響，光圓鋼筋與位移計通過表面平整的玻璃片連接，便於測量，由此技術得到的樁側位移可以考慮到樁體抗彎剛度彎矩、樁截面形狀、樁頂約束邊界條件等因素的影響，避免邊界取值的困難，更加接近實際情況。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖對本實用新型專利進一步說明。
[0015]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0016]圖中:1_試驗土體；2-承載樁身；3- PVC管A ;4_黃油潤滑劑；5_光圓鋼筋；6-PVC管B ;7-玻璃片；8_位移計。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進一步說明。
[0018]如圖1所示，一種樁土相互作用擬靜力試驗的P-Y曲線測量裝置，包括預埋在模型箱內的試驗土體I中的承載樁身2，所述承載樁身2各測試截面處連接有垂直於其軸線的光圓鋼筋5，所述光圓鋼筋5 —端與承載樁身2固定連接，另一端貫穿模型箱側壁後垂直連接有表面平整的玻璃片7，所述玻璃片7垂直連接有用以測量承載樁身2位移的位移計8。
[0019]在本實施例中，所述的承載樁身2截面和光圓鋼筋5端頭應先用打磨機打磨，從而提高測量精度。
[0020]在本實施例中，為了防止土體運動幹擾位移測量，所述光圓鋼筋5外套有PVC管組件。
[0021]在本實施例中，所述PVC管組件包括套設在光圓鋼筋5的PVC管A3，所述PVC管A3 —端與承載樁身2垂直連接，另一端與PVC管B6 —端連接，所述PVC管B6貫穿模型箱。
[0022]在本實施例中，所述PVC管A3外徑略小於PVC管B6內徑，所述所述PVC管A3套設在PVC管B6管壁內，所述PVC管A3與PVC管B6連接部塗抹有用以潤滑的黃油潤滑劑4。
[0023]在本實施例中，為了取得準確的測試數據，所述位移計8、光圓鋼筋5和承載樁身2測試截面位於同一水平面。
[0024]具體實施過程:
[0025](I)根據試驗要求，確定模型箱和承載樁身2之間的距離。根據模型箱和承載樁身2之間的距離得到光圓鋼筋5和PVC管組的長度，光圓鋼筋5和PVC管組的長度應稍大於模型箱和承載樁身2之間的距離5?10cm，光圓鋼筋5應比PVC管組略長2-3cm，直徑約為1mm ；
[0026](2)根據試驗要求，確定樁的直徑，根據樁的直徑確定PVC管A3的直徑，一般大於樁直徑1/4，小於樁直徑1/2，PVC管A3直徑應比PVC管B6直徑小f 2cm，長度約為20cm ；
[0027](3)用打磨機將承載樁身2測試點截面和光圓鋼筋端頭打磨平整；
[0028](4)用玻璃膠將光圓鋼筋5與承載樁身2垂直固接。在PVC管B6內壁和PVC管A3外壁塗抹黃油潤滑劑4並將兩管連接，最後外套於光圓鋼筋5並與承載樁身2固接；
[0029](5)待PVC管組和光圓鋼筋5與承載樁身2固接完全後，在光圓鋼筋5外端粘接玻璃片7。位移計8通過玻璃片7與光圓鋼筋5相連，同時應保證與光圓鋼筋5在同一水平面上；
[0030](6)向模型箱內填充試驗土體I ;
[0031](7)進行試驗數據採集。
[0032]上列較佳實施例，對本實用新型的目的、技術方案和優點進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種樁土相互作用擬靜力試驗的P-Y曲線測量裝置，包括預埋在模型箱內的試驗土體中的承載樁身，其特徵在於:所述承載樁身各測試截面處連接有垂直於其軸線的光圓鋼筋，所述光圓鋼筋一端與承載樁身固定連接，另一端貫穿模型箱側壁後垂直連接有表面平整的玻璃片，所述玻璃片垂直連接有用以測量承載樁身位移的位移計。
2.根據權利要求1所述的樁土相互作用擬靜力試驗的P-Y曲線測量裝置，其特徵在於:所述光圓鋼筋外套有PVC管組件。
3.根據權利要求2所述的樁土相互作用擬靜力試驗的P-Y曲線測量裝置，其特徵在於:所述PVC管組件包括套設在光圓鋼筋的PVC管A，所述PVC管A —端與承載樁身垂直連接，另一端與PVC管B —端連接，所述PVC管B貫穿模型箱。
4.根據權利要求3所述的樁土相互作用擬靜力試驗的P-Y曲線測量裝置，其特徵在於:所述PVC管A外徑略小於PVC管B內徑，所述所述PVC管A套設在PVC管B管壁內，所述PVC管A與PVC管B連接部塗抹有用以潤滑的黃油潤滑劑。
5.根據權利要求1所述的樁土相互作用擬靜力試驗的P-Y曲線測量裝置，其特徵在於:所述位移計、光圓鋼筋和承載樁身測試截面位於同一水平面。
【文檔編號】E02D33/00GK204139210SQ201420559376
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年9月26日 優先權日:2014年9月26日
【發明者】陳雲, 莊一舟, 樊爭輝, 王勝智, 韓裕添 申請人:福州大學