海堤堤身结构的受力测量装置的制作方法

本发明涉及一种模拟测量装置，尤其涉及海堤堤身结构的受力测量装置。

背景技术：

目前，我国沿海地区已修建海堤超过13000多公里，在抵御风暴潮的侵袭中发挥了重要的作用。大量实例表明，在风暴潮作用下，越浪水体与海堤的相互作用经历了沿外坡上爬、翻越、坠落以及下冲的过程，各过程均对海堤护面结构产生作用力，进而造成海堤损毁。因此，对海堤堤身结构进行合理准确的受力测量，一方面可为海堤设计优化提供技术支撑，另一方面可及时了解风暴潮、浪侵袭下海堤堤身的受力情况，降低灾害损失程度，提高海洋灾害风险的防控能力。

在波浪模型试验中，模拟海堤堤身结构所用材料为石块、护面块体等，在堤身上加装压力传感器，一方面难以操作，费时费力，波浪作用后由于海堤变形，需要重置所有装置，另一方面，即便压力传感器装好后，由于布线及压力传感器出入高度的因素，极易造成海堤凹凸不平，平整度下降，进而影响测量结果。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种海堤堤身结构的受力测量装置，解决压力传感器的安装与瞬时压力的测量等问题，避免对海堤护面平整度的破坏，实现前坡、挡浪墙，堤顶，后坡等不同位置的压力测量。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：海堤堤身结构的受力测量装置，包括刚性或柔性的板材，其中：板材的正面设有压力传感器，背面安置在海堤堤身上。在板材正面设置的压力传感器，能在波流模拟过程中准确获得靠近传感器侧的压力值。通过该设计，可以有效解决多次试验的传感器重置问题。

为优化上述技术方案，采取的措施还包括：板材的侧面及内部设有能容纳导线的穿孔线槽。通过预设穿孔线槽，能防止导线对待测试面的平整度破坏，提高测试精度，同时也避免了多次测试后的线束修复及整理。传感器为双排矩阵式设置。采用双排矩阵式设置能够在测得需要数据的同时最大程度的减少传感器数量。传感器的间距为0.3厘米至10厘米。上述设计能获得较为精准的测量结果。海堤堤身结构的受力测量装置的布设位置为海堤模型的堤顶和/或后坡和/或挡浪墙。在上述位置能按需获得相应位置的测量数据。并且，板材的长端沿着海堤模型横截面轴线布置。在后坡上，板材上的传感器之间的间距可以是等距或不等距方式。传感器表面等于或低于板材表面。上述设计同样是为了防止破坏表面结构，提高精度。

本发明采用了板材的正面设有压力传感器，侧面及内部设有穿孔线槽容纳导线，且安装在堤身的不同位置，利用在板材正面设置的压力传感器，能在波流模拟过程中准确获得靠近传感器侧的压力值。通过该设计，可以有效解决多次试验的传感器重置问题。因而本发明具有解决压力传感器的安装与瞬时压力的测量等问题，避免对海堤护面平整度的破坏，实现前坡、挡浪墙，堤顶，后坡等堤身结构的压力测量的优点。

附图说明

图1为本发明装置正面结构示意图；

图2位本发明装置立面结构示意图；

图3为本发明装置布置位置示意图；

图4位本发明使用状态照片；

图5为本发明的测试数据实例。

图中，１板材、２压力传感器、３穿孔线槽、4压力传感器线束。

具体实施方式

以下结合附实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例：参照图1至图4，海堤堤身结构的受力测量装置，包括刚性或柔性的板材，其中：板材的正面设有压力传感器。利用在板材正面设置的压力传感器，能在波流模拟过程中准确获得靠近传感器侧的压力值。通过该设计，可以有效解决多次试验的传感器重置问题。板材的侧面及内部设有能容纳导线的穿孔线槽。通过预设穿孔线槽，能防止导线对待测试面的平整度破坏，提高测试精度，也避免了多次测试后的线束修复及整理。传感器为双排矩阵式设置。采用双排矩阵式设置能够在测得需要数据的同时最大程度的减少传感器数量。传感器的间距为0.3厘米至10厘米。上述设计能获得较为精准的测量结果。海堤堤身结构的受力测量装置的布设位置为海堤模型的堤顶和/或后坡和/或挡浪墙。在上述位置能按需获得相应位置的测量数据。并且，板材的长端沿着海堤模型横截面轴线布置。在后坡即内坡上，板材上的传感器之间的间距可以是等距或不等距方式。传感器表面等于或低于板材表面。上述设计同样是为了防止破坏表面结构，提高精度。

以“迎水面为1：3的复式斜坡，高潮位附近设消浪平台，堤顶设1m高挡浪墙，内坡坡度1：2，防浪墙顶高程设为8.4m”为例，描述海堤在潮浪条件作用下海堤堤身结构的受力情况，参照图５：

1）台风过程中，随着堤前风暴潮位的逐渐升高，开始有大浪越过挡浪墙，但此时越浪量较小，越浪水体直接作用位置一般都在堤顶范围内，未对内坡产生直接冲击，海堤结构受力较小。

2）随着潮位的进一步上涨及波要素的增大，越浪量也相应增大，此时越浪水体可直接作用在堤顶至后坡上部范围，海堤堤身明显受到越浪水体冲击，海堤结构受力增大。

3）通过本发明装置，测得挡浪墙处受到的最大冲击压强值为65.7kpa，堤顶受到的最大冲击压强值为177.6kpa，后坡冲击压强值为88.0kpa，堤顶受力明显大于后坡、挡浪墙。

尽管已结合优选的实施例描述了本发明，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，能够对在这里列出的主题实施各种改变、同等物的置换和修改，因此本发明的保护范围当视所提出的权利要求限定的范围为准。

技术特征：

技术总结
本发明公开了海堤堤身结构的受力测量装置，包括刚性或柔性的板材，其中：板材的正面设有压力传感器，背面安置在海堤堤身上，侧面及内部设有穿孔线槽以容纳导线。利用板材正面设置的压力传感器，能在波流模拟过程中准确获得靠近传感器侧的压力值。通过该设计，可以有效解决多次试验的传感器重置问题。因而本发明具有解决压力传感器的安装与瞬时压力的测量等问题，避免对海堤护面平整度的破坏，实现前坡、挡浪墙，堤顶，后坡等堤身结构的压力测量的优点。

技术研发人员：陈刚;曾剑;陈韬霄;胡金春;杨元平;金新
受保护的技术使用者：浙江省水利河口研究院
技术研发日：2018.09.04
技术公布日：2019.03.01