专利名称：筒仓结构内壁施加均布面载试验方法
技术领域：
本发明涉及一种筒仓内壁施加均布面荷载的试验方法，尤其能对筒壁施加超过承 载能力极限荷载的试验方法。
背景技术：
目前，在对大型筒仓施加面荷载时，现有技术通常是在筒壁内装满水，然后在水上 部用一大的活塞盖加压，但该方法对于直径超过10米的筒仓很能实现；或者在筒壁内填充 干砂，再在干砂上堆加外荷载，使筒壁的荷载加大，适用挡土墙的理论，但当干砂堆积高度 超过5米时，干砂密实程度增加，挡土墙的理论失效，不能达到试验的要求；或者在内壁填 充一个气囊，在气囊内施加高压气体来填充气囊，气囊随着压力的增大，气囊很易破碎，对 于直径超过10米的筒仓不能实现。这些方法对于小型的筒壁施加一定的荷载很能能达到 效果，但对于超过10米的大型筒仓内壁施加面荷载就不能实现。因此，探索一种新的试验 方法已经成为急需。
发明内容
为了克服现有的试验方法试验经费高和不能提供较大的面荷载的不足，本发明专 利提供一种新的试验方法，该方法不仅能解决降低试验经费，而且能提供施加超过筒壁承 载能力极限荷载，该方法操作简单，试验成功率100%，为大型筒仓试验研究提供一种可靠 的试验方法。本发明所采用的技术方案是一种在筒仓内壁施加均布面荷载的试验方法，包括 以下步骤(1)按要求设计建造一个试验筒；(2)在试验筒外侧按试验要求贴设好传感器； (3)在试验筒内壁建造一个内筒，试验筒内壁和内筒外壁相距不少于150mm，内筒高度和试 验筒高度相同；(4)在内筒的外筒壁上环向一圈埋设压力传感器；(5)在现场的砂浆搅拌机 上把静态破碎剂和水泥和水搅拌成混合物，同时用砂浆泵将混合物浇注到试验筒和内筒之 间的缝隙内，一直到浇注完；(6)在第(5)步的同时，收集实验数据，一直收集到外筒破坏 为止。该方法采用工程上常用的无声炸药静态破碎剂的威力来对外筒施加荷载，但由于炸 药反应速度较快，不便于我们观察数据，我们经过反复试验，得出在静态破碎剂中施加水泥 能缓解反映速度，这样持续读的时间可以超过24小时，该种方法的使用能大大减少试验投 入，同时取得满意的试验效果。本发明的特征还在于试验筒的直径大于10米，高度大于4米，这样更加能发挥本 试验方法的优势。本发明的特征还在于在内筒的外筒壁的压力盒传感器沿周长均勻设置，且不少于 8个，把内筒壁的压力盒的引线接到内筒中心的数据采集仪，这样试验结果更加接近实际情 况，且数据收集方便快捷。本发明的特征还在于在外筒的外筒壁的传感器沿周长均勻设置，按两边对称布 设，采用两台数据采集系统同时进行采集，这样传感器引线较短，误差小。
本发明的特征在于采用工程上常用的无声炸药静态破碎剂的威力来对外筒施加 荷载，但由于炸药反应速度较快，不便于我们观察数据，我们经过反复试验，得出在静态破 碎剂中施加水泥能缓解反映速度，这样持续读数的时间可以超过24小时，该种方法的使用 能大大减少试验投入，同时取得满意的试验效果。本发明的特征还在于在试验筒内壁和内筒外壁填充的静态破碎剂混合物要求快 速、均勻填充，而且要求填充密实，填充时间不宜超过15分钟。本发明的特征还在于内外数据采集系统要求同时采集。本发明的有益效果是试验施加的荷载大，同时试验的进程持续，内外筒的数据可 靠，同时试验投入小，能适用更大型的筒仓。
下面结合附图和实施例对本发明方法进行说明图1是本发明的试验筒平面图。图2是本发明的试验筒外侧传感器布置图。图3本发明的内筒平面图。图4发明的内筒压力传感器布置图。图5发明试验筒、内筒间填充静态破碎剂、水泥、水拌合物图。图6发明数据采集仪数据采集布置图。图7为图6的I-I剖面1-图7中1.试验筒，2.内筒，3.静态破碎剂、水泥、水拌合物，4.试验筒传感 器，5.内筒传感器，6.传感器引线，7.数据采集系统。
具体实施例方式实施例1 在河南某场地上按试验要求建设一个10米直径的无粘结预应力混凝 土的试验筒1，试验筒高度4米，按试验设计要求在试验筒外壁埋设64个的应变片4，同时 通过传感器引线6引接到数据采集系统7，所有传感器和传感器引线做好充分的保护；在 试验筒内侧按试验要求建设一个大直径的内筒2，内筒2高度和试验筒1高度相同，试验 筒1内壁和内筒2外壁间距150mm，按试验要求在内筒2外壁埋设好8个压力盒，同时通过 传感器引线6引接到数据采集系统7，所有传感器和传感器引线做好充分的保护，待内筒强 度达到要求后，再在试验筒1和内筒2之间填充静态破碎剂、水泥、水拌合物3，拌合物3按 1:1: 0.8比例的拌制，拌制拌合物时要求拌合物搅拌均勻，拌合时间在10分中内，拌好 后的拌合物用砂浆泵泵送填充到试验筒1内壁和内筒2的缝隙内，泵送填充时间在15分钟 内完成，填充密实后三台数据采集仪同时采集传感器传来的应变数据和压力数据，一直到 试验筒破坏，该时间段能持续24小时以上。拌合物填充后，经过5分钟，内筒压力盒均值在-1500N/mm2，无粘结预应力钢绞线 上的应变片的拉力均值在1000N/mm2，试验筒1上的混凝土的应变片的拉力均值在-ION/ mm2经过30分钟，内筒压力盒均值在1100N/mm2，无粘结预应力钢绞线上的应变片的拉力均 值在1100N/mm2，试验筒1上的混凝土的应变片的拉力均值在_5N/mm2，经过60分钟，内筒 压力盒均值在-1200N/mm2，无粘结预应力钢绞线上的应变片的拉力均值在1100N/mm2，试验筒1上的混凝土的应变片的拉力均值在-9mm2经过20分钟，经过90分钟，内筒压力盒均 值在-1300N/mm2，无粘结预应力钢绞线上的应变片的拉力均值在1000N/mm2， 试验筒1上的 混凝土的应变片的拉力均值在-13N/_2，经过118分钟，无粘结预应力混凝土筒仓在筒壁 压力均值在-937. 2N/mm2的情况下，无粘结预应力钢绞线上的应变片的拉力均值在1000N/ mm2，试验筒1上的混凝土的应变片的拉力均值在-14N/mm2，筒壁外侧混凝土破坏，筒壁外 侧钢绞线接近破坏，试验成功。
权利要求
一种在筒仓内壁施加均布面荷载的试验方法，包括以下步骤(1)按要求设计建造一个试验筒；(2)在试验筒外侧按试验要求贴设好传感器；(3)在试验筒内壁建造一个内筒，试验筒内壁和内筒外壁相距不少于100mm，内筒高度和试验筒高度相同；(4)在内筒的外筒壁上环向一圈埋设压力传感器；(5)在现场的砂浆搅拌机上把静态破碎剂和水泥和水搅拌成混合物，同时用砂浆泵将混合物浇注到试验筒和内筒之间的缝隙内，一直到浇注完；(6)在第(5)步的同时，收集实验数据，一直数据采集到外筒破坏为止。
2.如权利要求1所述的试验方法，其特征在于试验筒的直径大于10米，高度大于4米。
3.如权利要求1所述的试验方法，其特征在于在内筒的外筒壁的压力盒传感器沿周长 均勻设置，且不少于8个，把内筒壁的压力盒的引线接到内筒中心的数据采集仪。
4.如权利要求3所述的试验方法，其特征在于在外筒的外筒壁的传感器沿周长均勻设 置，按两边对称布设，采用两台数据采集系统同时进行采集。
5.如权利要求4所述的试验方法，其特征在于内外数据采集系统要求同时采集。
全文摘要
一种在筒仓内壁施加均布面荷载的试验方法，该方法采用在试验筒内再建造一内筒，试验筒内壁和内筒外壁间距不小于100mm，在两筒间填充无声炸药静态破碎剂、水泥和水的拌合物，利用无声炸药静态破碎剂的膨胀力来模拟筒壁的面荷载，该种方法的使用能大大减少试验投入，同时取得满意的试验效果，试验成功率高。
文档编号G01N3/08GK101832894SQ20091020992
公开日2010年9月15日 申请日期2009年10月29日 优先权日2009年10月29日
发明者宁顺坚, 宋海威, 张昊, 时松森, 李兴照, 王录民, 王振清, 田素芳, 许启铿, 韩阳, 黄海荣 申请人:河南工业大学