专利名称：一种支撑轴力校核的实验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型专利属于测绘领域，具体是一种支撑轴力校核的实验装置。
背景技术：
基坑支护结构一般由桩、支撑组成，支撑所受轴力大小是了解监测结构物安全性的最重要的依据。支撑一般有钢筋砼支撑、钢管支撑。钢筋砼支撑轴力测试传感器采用钢筋应力计、混凝土应变计等；钢管支撑轴力测试采用表面应变计、轴力计等。目前实际工程中，测试的轴力一般是设计值的2-3倍，有时甚至更大，使测试数据失去了实际的意义。影响支撑轴力测试结果的因素较多，如传感器的灵敏度、混凝土的收缩和徐变、周边环境温度变化以及围护结构、立柱之间的变形差异导致支撑受力类型的改变等。在实际工程中，根据目前的测试手段和计算理论，无法得到支撑所受力的真实值，无法进行相关分析，故仅通过分析现场测试数据、理论计算等方法，不能确定各个因素的影响程度。
发明内容本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种支撑轴力校核的实验装置，该装置可以模拟实际工程，通过加载系统人为设定加载值，在对支撑加载时进行传感器数据采集，对影响支撑轴力的因素进行分析，同时可以利用该装置比对不同类型仪器的性能。本实用新型目的实现由以下技术方案完成:一种支撑轴力校核的实验装置，其特征在于:所述实验装置由轴力计、支撑轴模型、加载装置、反力板、传感器组成，所述支撑轴模型的一端固定连接所述轴力计，另一端固定连接所述加载装置，所述轴力计与所述加载装置的两端外侧分别各固定设置有一反力板，且两反力板之间通过钢筋连接成一体，所述传感器固定设置于所述钢筋上。所述加载装置为横向加载装置、竖向加载装置中的一种或两者的组合，所述横向加载装置与所述支撑轴模型的一侧面固定连接，所述竖向加载装置与所述支撑轴模型的顶面固定连接。所述传感器通过柔性材料绑扎于所述钢筋之上或直接固定于所述两块反力板之间。所述传感器可焊接固定于钢筋上，即采取传感器置换钢筋的方式设置传感器，具体为将支撑钢筋中截出与传感器等长的一段，采用焊接的方法将传感器固定在钢筋截断处。所述支撑轴模型为足尺钢管支撑模型、足尺混凝土支撑模型中的一种或两者的组
口 O本实用新型的优点是:通过多次加载实验，将测试值与实际加载荷载比对分析，并模拟不同受力情况，通过分级加载、维持荷载等多种加载方式，也可以通过增加竖向荷载模拟差异沉降对轴力影响的情况，有效地分析各种因素对测试结果的影响。
图1是本实用新型的主视图；图2是图1的俯视图；图3是本实用新型的测试数据图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解:如图1-3所示，图中标记1-9分别为:反力板1、油压千斤顶2、枕木3、压块4、足尺钢管支撑模型5、钢筋6、反力板7、轴力计8、足尺混凝土支撑模型9。实施例:本实施例中的实验装置主要由支撑轴模型、加载装置、反力装置、传感器组成，其中加载装置与支撑轴模型连接以人为提供载荷，反力装置用于对支撑轴模型进行限位并且提供反力，传感器用于测量该支撑轴模型的轴力、应变程度等参数以进行分析及校核。如图1、2所示，支撑轴模型为足尺钢管支撑模型5以及足尺混凝土支撑模型9组合而成，两者固定连接为一体，其中足尺支撑模型指的是与现场施工中的支撑轴尺寸比为1:1的实验模型。足尺钢管支撑模型5外侧端面与作为传感器的轴力计8固定连接，足尺混凝土支撑模型9外侧端面与作为加载装置的油压千斤顶2固定连接，油压千斤顶2提供的横向载荷依次通过足尺混凝土支撑模型9、足尺钢管支撑模型5传递至轴力计8。轴力计8的另一端与反力板7固定连接，油压千斤顶2的另一端与反力板I固定连接，反力板7与反力板7之间通过钢筋6拉结成一整体以构成反力装置。足尺混凝土支撑模型9顶面还通过枕木3连接作为加载装置的压块4，压块4提供的竖向载荷传递至足尺混凝土支撑模型9上以模拟差异沉降。依附上述的实验装置结构，本实施例中的轴力校核方法如下:I)将足尺混凝土支撑模型9、足尺钢管支撑模型5合理组合并固定连接，所述足尺钢管支撑模型外侧端面固定连接所述轴力计，所述足尺混凝土支撑模型外侧端面固定连接所述加载装置。该支撑轴模型可以将不同支撑形式测试情况进行合理分析，其中两个足尺支撑模型的尺寸、结构以及材质都可根据实际工程中的情况进行对应地选择。2)当钢筋6绑扎完成时，即将反力板I以及反力板7拉结成一体后，将不同型号的钢筋计、混凝土应变计设置在钢筋6上，并随同足尺混凝土支撑模型9 一起浇筑，实现对用于混凝土支撑轴力测试的不同类型的传感器分析；在足尺钢管支撑模型5表面设置表面应变计，可以对测试钢管支撑轴力的传感器进行分析，用以评价传感器的精确程度。3)通过油压千斤顶2以及压块4人为设定加载值并且为足尺混凝土支撑模型9、足尺钢管支撑模型5提供载荷。在加载过程中，可以通过调节油压千斤顶2的横向载荷加载大小，模拟附近环境对支撑轴的力的大小；可以通过调节压块4的竖向载荷加载大小，模拟立柱差异沉降的大小。[0024]4)将人为设定的加载值与通过传感器测得的测试值进行对比，从而可以对影响支撑轴力的因素进行分析，并且可以进一步对轴力进行校核。如图3所示，采用本实施例的实验装置对一支撑轴进行轴力校核。图中虚线为加载、维持荷载、卸载过程中通过传感器计算的结果，实线为进行温度修正后的结果，加载从某日上午9:50左右开始，分级加载至下午3:30左右，荷载为2500KN，维持约24小时，至第二天下午3:30左右分级卸载。从图中可以看出，不进行修正，加载阶段完成时，在气温较高的下午，测试值大于实际加载值，在夜间温度较低时，测值低于加载值，整个变化幅度在700KN左右，差异较大，通过修正，基本维持荷载阶段与加载值相当。通过设定温度补偿系数进行修正，通过分析足尺模型在不加载的一段时间内的测试数据与温度的关系，计算出设置传感器处温度补偿系数，在后续加载过程中，对测试结果运用该修正系数进行修正，可以明显得出，通过使用该装置，有效的定量的分析了对测试结果影响因素。此外通过多次加载实验，将传感器得到的测试值与实际人为加载的横向载荷比对分析，并模拟不同受力情况，通过分级加载、维持荷载等多种加载方式，也可以通过增加竖向荷载模拟差异沉降对轴力影响的情况，有效地分析各种因素对测试结果的影响以及对用于混凝土支撑轴力测试的不同类型的传感器分析。
权利要求1.一种支撑轴力校核的实验装置，其特征在于:所述实验装置由轴力计、支撑轴模型、加载装置、反力板、传感器组成，所述支撑轴模型的一端固定连接所述轴力计，另一端固定连接所述加载装置，所述轴力计与所述加载装置的两端外侧分别各固定设置有一反力板，且两反力板之间通过钢筋连接成一体，所述传感器固定设置于所述钢筋上。
2.根据权利要求1所述的一种支撑轴力校核的实验装置，其特征在于:所述加载装置为横向加载装置、竖向加载装置中的一种或两者的组合，所述横向加载装置与所述支撑轴模型的一侧面固定连接，所述竖向加载装置与所述支撑轴模型的顶面固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种支撑轴力校核的实验装置，其特征在于:所述传感器通过柔性材料绑扎于所述钢筋之上或直接固定于所述两块反力板之间。
4.根据权利要求1所述的一种支撑轴力校核的实验装置，其特征在于:所述传感器焊接固定于钢筋上。
5.根据权利要求1所述的一种支撑轴力校核的实验装置，其特征在于:所述支撑轴模型为足尺钢管支撑模型、足尺混凝土支撑模型中的一种或两者的组合。
专利摘要本实用新型专利属于测绘领域，具体是一种支撑轴力校核的实验装置，其特征在于所述实验装置由轴力计、支撑轴模型、加载装置、反力板、传感器组成，所述支撑轴模型的一端固定连接所述轴力计，另一端固定连接所述加载装置，所述轴力计与所述加载装置的两端外侧分别各固定设置有一反力板，且两反力板之间通过钢筋连接成一体，所述传感器固定设置于所述钢筋上。本实用新型的优点是通过多次加载实验，将测试值与实际加载荷载比对分析，并模拟不同受力情况，通过分级加载、维持荷载等多种加载方式，也可以通过增加竖向荷载模拟差异沉降对轴力影响的情况，有效地分析各种因素对测试结果的影响。
文档编号G01L25/00GK202994352SQ20122070325
公开日2013年6月12日 申请日期2012年12月19日 优先权日2012年12月19日
发明者裴孟德, 周本辰, 潘华, 褚伟洪, 戴加东, 汪大龙 申请人:上海岩土工程勘察设计研究院有限公司