一种节状地下连续墙的节部受力测试方法及装置与流程

文档序号:20911456发布日期:2020-05-29 13:04阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种节状地下连续墙的节部受力测试方法,针对节状地下连续墙,该节状地下连续墙包含:墙身主体(1)、中部节(2)和端部节(3),所述中部节(2)和端部节(3)均对称设置在墙身主体(1)的前后两侧,所述中部节(2)处于墙身主体(1)的中部,所述端部节(3)处于墙身主体(1)的底端,且中部节(2)和端部节(3)的中轴线与墙身主体(1)的中轴线处于同一位置处;所述中部节(2)和端部节(3)均称为节部,在所述墙身主体(1)上节部的顶端与底端之间的墙体称为非节部位置墙段,在所述墙身主体(1)上除非节部位置墙段的其它部分称为非节状墙段;所述中部节(2)在竖直和水平方向均呈对称,其中间部分为部分圆柱,圆柱上、下表面分别设置上锥形面和下锥形面,锥形面底部的直径与圆柱的直径相一致;所述端部节(3)在水平方向呈对称,其下部为部分圆柱,上部为处于圆柱上的上锥形面,锥形面底部的直径与圆柱的直径相一致,其特征在于,

采用节状地下连续墙的节部受力测试装置针对上拔荷载作用下节状地下连续墙节部进行受力测试,该测试装置包含:第一应变片(4)、第一微型土压力盒(5)、第二应变片(6)、第三应变片(7)、第二微型土压力盒(8)、应变片数据采集仪和土压力盒数据采集仪,该第一应变片(4)、第二应变片(6)和第三应变片(7)通过数据线连接至应变片数据采集仪,该第一微型土压力盒(5)和第二微型土压力盒(8)通过数据线连接至土压力盒数据采集仪;其中,所述第一应变片(4)处于中部节(2)上方紧邻的墙身主体(1)的两侧,其在每侧均沿水平方向等间距布设;所述第二应变片(6)处于中部节(2)下方紧邻的墙身主体(1)的两侧,其在每侧均沿水平方向等间距布设;所述第一微型土压力盒(5)处于中部节(2)的上锥形面上,其在每侧均沿平行于锥形底边的锥形面等间距布设;所述第三应变片(7)处于端部节(3)上方紧邻的墙身主体(1)处两侧,其在每侧均沿水平方向等间距布设;所述第二微型土压力盒(8)处于端部节(3)的上锥形面上,且在每侧均沿平行于锥形底边的锥形面处等间距布设;所述第二微型土压力盒(9)处于墙身主体(1)的底部,其沿墙身主体(1)底部横向等间距布设;

该方法包含:

所述第一应变片(4)和第二应变片(6)分别将其所处位置的应变值εi(i=1,……,a;a≥6,且a/2为整数且为奇数)和εj(j=a+1,……,a+b;b≥6,且b/2为整数且为奇数)数据发送给应变片数据采集仪,以计算出中部节(2)处墙段的总阻抗值f1,为:

式(1)中,e为节状地下连续墙材料的弹性模量,a为节状地下连续墙非节状墙段的水平横截面面积,εi为第一应变片测得其所处位置的应变值,εj为第二应变片测得其所处位置的应变值;

所述第一微型土压力盒(5)将其所处位置的土压力值pl(l=1,……,c;c≥6,且c/2为整数且为奇数)数据发送给土压力盒数据采集仪,以计算出中部节(2)所受的土压力值q1,为:

式(2)中,a1为墙身主体的前后两侧的中部节的上锥形面的面积之和,pl为第一微型土压力盒测得的其所处位置的土压力值;

将所述中部节(2)处墙段的总阻抗值f1减去中部节(2)所受的土压力值q1在竖直方向的分量,从而得到中部节(2)的受力情况,中部节(2)处墙段所受的侧摩阻力值f1,为:

式(3)中,a2为墙身主体前后两侧的中部节非节部位置的墙身表面积之和,θ1为中部节上锥形面的锥形倾角;

所述第三应变片(7)和第二微型土压力盒(9)分别将其所处位置的应变值ξn(n=1,……,d;d≥6,且d/2为整数且为奇数)与土压力值qm(m=1,……,e;e≥3,且e为奇数)数据分别发送给应变片数据采集仪和土压力盒数据采集仪,以计算出端部节(3)处墙段的总阻抗值f2,为:

式(4)中,a3为墙端底部面积;

所述第二微型土压力盒(8)将其所处位置的土压力值μk(k=1,……,f;f≥6,且f/2为整数且为奇数)数据发送给土压力盒数据采集仪,以计算出端部节(3)所受的土压力值q2,为:

式(5)中,a4为墙身主体前后两侧的端部节的上锥形面的面积之和;

将所述端部节(3)处墙段的总阻抗值f2减去端部节(3)所受的土压力值q2在竖向的分量,从而得到端部节(3)的受力情况,端部节(3)处墙段所受的侧摩阻力值f2,为:

式(6)中,a5为墙身主体前后两侧的端部节非节部位置的墙身表面积之和,θ2为端部节上锥形面的锥形倾角。

2.根据权利要求1所述的节状地下连续墙的节部受力测试方法,其特征在于,所述第一应变片(4)、第二应变片(6)、第三应变片(7)均沿水平方向等间距布设,且处于中间位置的第一应变片(4)、第二应变片(6)、第三应变片(7)的中轴线均对应于墙身主体的中轴线;所述第二微型土压力盒(9)处于底部两个短边中点的连线上,处于中间位置的第二微型土压力盒(9)的中轴线对应于墙身主体的中轴线。

3.根据权利要求1或2所述的节状地下连续墙的节部受力测试方法,其特征在于,所述a=b=c=d=f,e=d/2。

4.一种节状地下连续墙的节部受力测试装置,该装置用于针对上拔荷载作用下节状地下连续墙节部进行受力测试,该节状地下连续墙包含:墙身主体(1)、中部节(2)和端部节(3),所述中部节(2)和端部节(3)均对称设置在墙身主体(1)的前后两侧,所述中部节(2)处于墙身主体(1)的中部,所述端部节(3)处于墙身主体(1)的底端,且中部节(2)和端部节(3)的中轴线与墙身主体(1)的中轴线处于同一位置处;所述中部节(2)和端部节(3)均称为节部,在所述墙身主体(1)上节部的顶端与底端之间的墙体称为非节部位置墙段,在所述墙身主体(1)上除非节部位置墙段的其它部分称为非节状墙段;所述中部节(2)在竖直和水平方向均呈对称,其中间部分为部分圆柱,圆柱上、下表面分别设置上锥形面和下锥形面,锥形面底部的直径与圆柱的直径相一致;所述端部节(3)在水平方向呈对称,其下部为部分圆柱,上部为处于圆柱上的上锥形面,锥形面底部的直径与圆柱的直径相一致,其特征在于,

该装置包含:第一应变片(4)、第一微型土压力盒(5)、第二应变片(6)、第三应变片(7)、第二微型土压力盒(8)、应变片数据采集仪和土压力盒数据采集仪,该第一应变片(4)、第二应变片(6)和第三应变片(7)通过数据线连接至应变片数据采集仪,该第一微型土压力盒(5)和第二微型土压力盒(8)通过数据线连接至土压力盒数据采集仪;

其中,所述第一应变片(4)处于中部节(2)上方紧邻的墙身主体(1)的两侧,其在每侧均沿水平方向等间距布设;

所述第二应变片(6)处于中部节(2)下方紧邻的墙身主体(1)的两侧,其在每侧均沿水平方向等间距布设;

所述第一微型土压力盒(5)处于中部节(2)的上锥形面上,其在每侧均沿平行于锥形底边的锥形面等间距布设;

所述第三应变片(7)处于端部节(3)上方紧邻的墙身主体(1)处两侧,其在每侧均沿水平方向等间距布设;

所述第二微型土压力盒(8)处于端部节(3)的上锥形面上,且在每侧均沿平行于锥形底边的锥形面等间距布设;

所述第二微型土压力盒(9)处于墙身主体(1)的底部,其沿墙身主体(1)底部横向等间距布设;

该装置采用如权利要求1所述的测试方法对节状地下连续墙节部进行受力测试。

5.根据权利要求4所述的节状地下连续墙的节部受力测试装置,其特征在于,所述第一应变片(4)、第二应变片(6)、第三应变片(7)均沿水平方向等间距布设,且处于中间位置的第一应变片(4)、第二应变片(6)、第三应变片(7)的中轴线均对应于墙身主体的中轴线;所述第二微型土压力盒(9)处于底部两个短边中点的连线上,处于中间位置的第二微型土压力盒(9)的中轴线对应于墙身主体的中轴线。

6.根据权利要求4所述的节状地下连续墙的节部受力测试装置,其特征在于,所述a=b=c=d=f,e=d/2。

7.根据权利要求6所述的节状地下连续墙的节部受力测试装置,其特征在于,所述a=b=c=d=f=6,e=d/2=3。


技术总结
本发明公开了一种节状地下连续墙的节部受力测试方法及装置,该测试装置包含:第一应变片、第一微型土压力盒、第二应变片、第三应变片和第二微型土压力盒,及与它们连接的数据采集仪,通过第一应变片和第二应变片测得其所处位置的应变值,得到中部节处墙段的总阻抗值,通过第一微型土压力盒测得其所处位置的土压力值,得到中部节所受的土压力值,通过第三应变片和第二微型土压力盒测得其所处位置的应变值与土压力值,得到端部节墙段的总阻抗值,通过第二微型土压力盒测得其所处位置的土压力值,得到端部节所受的土压力值。本发明的方法能够简单有效地获得节部墙段受力情况,对节状地下连续墙实际应用中的受力监测具有重要的意义。

技术研发人员:吴九江;张祎;文华;连继峰;张春涛;于忆骅;姜兆华
受保护的技术使用者:西南科技大学
技术研发日:2020.02.27
技术公布日:2020.05.29
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