一種剪應(yīng)力測(cè)試裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于巖土工程實(shí)驗(yàn)剪切面局部點(diǎn)應(yīng)力測(cè)試領(lǐng)域，具體是一種剪應(yīng)力測(cè)試裝置，包括傳載體、承載體、傳感器和應(yīng)變儀，所述傳載體位于所述承載體內(nèi)，并可在所述承載體內(nèi)滑動(dòng)，所述傳感器呈環(huán)狀，其內(nèi)壁貼有應(yīng)變片，所述應(yīng)變片通過(guò)線路與所述應(yīng)變儀連接，所述傳感器位于承載體內(nèi)，并可被所述傳載體在所述承載體內(nèi)的滑動(dòng)擠壓。有益效果是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作便利，能夠測(cè)得巖土結(jié)構(gòu)面上局部點(diǎn)的剪應(yīng)力。
【專利說(shuō)明】
一種剪應(yīng)力測(cè)試裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于巖土工程實(shí)驗(yàn)剪切面局部點(diǎn)應(yīng)力測(cè)試領(lǐng)域，具體是一種剪應(yīng)力測(cè)試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在巖土工程結(jié)構(gòu)工程試件試驗(yàn)剪應(yīng)力的測(cè)定方法:用貼應(yīng)變片測(cè)量其在試驗(yàn)式的應(yīng)變通過(guò)公式換算出剪應(yīng)力，其屬于間接測(cè)量。眾所周知，結(jié)構(gòu)試件(混凝土試件、鋼結(jié)構(gòu)試件等)天生具有貼片方便、可靠的優(yōu)點(diǎn)，這一測(cè)量方法沿用至今，也取得了大量的科研成果。
[0003]巖土工程試驗(yàn)中都是利用傳感器來(lái)測(cè)量土體的剪應(yīng)力，且都是平均意義下的結(jié)果。如普通直剪實(shí)驗(yàn)利用應(yīng)力環(huán)的變形來(lái)測(cè)量剪應(yīng)力值，其中最大的缺點(diǎn)就是所有的測(cè)量都是平均值，平均值只代表平均水平，不能代表某點(diǎn)的具體值。試驗(yàn)試件的尺寸越大誤差就越大，尺寸越小越接近實(shí)際情況，其實(shí)大型粗粒土直剪、壓縮試驗(yàn)機(jī)測(cè)量出來(lái)的剪應(yīng)力值誤差是偏大的?？偟恼f(shuō)來(lái)，近幾十年來(lái)，作為經(jīng)典土體剪應(yīng)力的測(cè)量方法沒(méi)有太大的變化，而且模型實(shí)驗(yàn)深部滑面剪應(yīng)力無(wú)法用現(xiàn)有儀器測(cè)量是一件遺憾的事情，大量的學(xué)者研究結(jié)構(gòu)面上的剪應(yīng)力分布提出了各種各樣的數(shù)學(xué)模型，但是都是從理論上推導(dǎo)的結(jié)果，試驗(yàn)測(cè)量出結(jié)構(gòu)面上局部點(diǎn)的剪應(yīng)力數(shù)值幾乎沒(méi)有，原因就是沒(méi)有測(cè)量深部滑面剪應(yīng)力的設(shè)備。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作便利，能夠測(cè)得巖土結(jié)構(gòu)面上局部點(diǎn)的剪應(yīng)力的剪應(yīng)力測(cè)試裝置。
[0005]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下:一種剪應(yīng)力測(cè)試裝置，包括傳載體、承載體、傳感器和應(yīng)變儀，所述傳載體位于所述承載體內(nèi)，并可在所述承載體內(nèi)滑動(dòng)，所述傳感器呈環(huán)狀，其內(nèi)壁貼有應(yīng)變片，所述應(yīng)變片通過(guò)線路與所述應(yīng)變儀連接，所述傳感器位于承載體內(nèi)，并可被所述傳載體在所述承載體內(nèi)的滑動(dòng)擠壓。
[0006]進(jìn)一步，所述傳載體呈矩形塊狀，所述承載體呈頂部開(kāi)口的矩形盒狀，所述傳載體與所述承載體相互接觸側(cè)壁之間設(shè)有滾軸排。
[0007]進(jìn)一步，所述承載體的頂部開(kāi)口對(duì)應(yīng)所述傳感器的位置設(shè)置有覆蓋所述傳感器的擋板。
[0008]進(jìn)一步，所述承載體對(duì)應(yīng)所述傳感器的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有入線孔，所述線路遠(yuǎn)離所述應(yīng)變儀的一端穿過(guò)所述入線孔與所述應(yīng)變片連接。
[0009]進(jìn)一步，所述傳感器為鋼質(zhì)圓環(huán)。
[0010]進(jìn)一步，所述傳載體由混凝土或巖石或水泥砂楽或土壤制成。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作便利，得到的所述傳載體上表面各點(diǎn)的剪應(yīng)力T即為巖土結(jié)構(gòu)面上局部點(diǎn)的剪應(yīng)力。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的俯視剖視圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型的俯視圖；
[0014]附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下:
[0015]1、承載體，2、滾軸排，3、傳載體，4、傳感器，5、線路，6.應(yīng)變儀，7、擋板。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。
[0017]如圖1和圖2所示，一種剪應(yīng)力測(cè)試裝置，包括傳載體3、承載體1、傳感器4和應(yīng)變儀6，傳載體3位于承載體I內(nèi)，并可在承載體內(nèi)滑動(dòng)，傳感器4呈環(huán)狀，其內(nèi)壁貼有應(yīng)變片，應(yīng)變片通過(guò)線路5與應(yīng)變儀6連接，傳感器4位于承載體I內(nèi)，并可被傳載體3在承載體I內(nèi)的滑動(dòng)擠壓。
[0018]優(yōu)選地，傳載體3呈矩形塊狀，尺寸為50mm x 100mm x 20mm，承載體I呈頂部開(kāi)口的矩形盒狀，傳載體3與承載體I相互接觸側(cè)壁之間設(shè)有滾軸排2，提高傳載體3和承載體I結(jié)構(gòu)可靠性，利用小尺寸的傳載體3進(jìn)行剪應(yīng)力檢測(cè)，檢測(cè)精度高，利用滾軸排2減小傳載體3與承載體I接觸面之間的摩擦，提高本裝置的使用壽命，并消除摩擦對(duì)剪應(yīng)力測(cè)試的影響。
[0019]優(yōu)選地，承載體I的頂部開(kāi)口對(duì)應(yīng)傳感器4的位置設(shè)置有覆蓋傳感器4的擋板7，避免傳感器4被巖土覆蓋，提高其檢測(cè)精度。
[0020]優(yōu)選地，承載體I對(duì)應(yīng)傳感器4的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有入線孔，線路5遠(yuǎn)離應(yīng)變儀6的一端穿過(guò)入線孔與應(yīng)變片連接，便于線路5的布局。
[0021 ]優(yōu)選地，傳感器4為鋼質(zhì)圓環(huán)，提高傳感器4的強(qiáng)度，進(jìn)而提高其檢測(cè)精度。
[0022]優(yōu)選地，傳載體3由巖石制成，用以匹配巖石剪應(yīng)力測(cè)試實(shí)驗(yàn)環(huán)境。
[0023]采用上述剪應(yīng)力測(cè)試裝置檢測(cè)巖石結(jié)構(gòu)面上局部點(diǎn)的剪應(yīng)力，包括以下步驟:
[0024]S1、測(cè)量所述傳載體(3)上表面的面積A，采用F-n關(guān)系曲線標(biāo)定裝置標(biāo)定得出力F與應(yīng)變數(shù)η的關(guān)系曲線；
[0025]S2、在模擬巖石的表面預(yù)留承載體I的槽子并預(yù)埋接線管；
[0026]S3、將承載體I放入槽子，承載體I的表面與模擬巖石的表面齊平且傳載體3的材料與模擬巖石材料一致，將線路5遠(yuǎn)離傳感器4的一端穿過(guò)接線管與應(yīng)變儀6相連，檢查應(yīng)變儀6與傳感器4接通，完成剪應(yīng)力檢測(cè)裝置的安裝；
[0027]S4、在模擬巖石表面填埋有覆蓋承載體I的土料；
[0028]S5、所述土料在所述承載體表面變形或滑動(dòng)產(chǎn)生力F，該力F帶動(dòng)所述傳載體(3)在所述承載體(I)內(nèi)滑動(dòng)，所述傳感器(4)被所述傳載體(3)擠壓受到該力F，所述應(yīng)變儀(6)記錄所述傳感器(4)每個(gè)受力點(diǎn)應(yīng)變數(shù)η的變化過(guò)程；
[0029]S6、通過(guò)應(yīng)變儀6記錄的應(yīng)變數(shù)和傳感器4已標(biāo)定的力F和應(yīng)變數(shù)η的關(guān)系曲線得出力F，再通過(guò)t = F/A得出傳載體3上表面各點(diǎn)的剪應(yīng)力τ，即巖石結(jié)構(gòu)面上局部點(diǎn)的剪應(yīng)力。
[0030]優(yōu)選地，所述F-n關(guān)系曲線標(biāo)定裝置為MST標(biāo)定裝置，確保F_n關(guān)系曲線標(biāo)定準(zhǔn)確。
[0031]優(yōu)選地，所述土料在所述承載體表面的變形或滑動(dòng)由加壓裝置加壓發(fā)生或所述土料的自重帶動(dòng)發(fā)生，實(shí)現(xiàn)所述土料在所述承載體表面的變形或滑動(dòng)。
[0032]優(yōu)選地，所述加壓裝置為液壓機(jī)，確保所述土料在所述承載體表面的變形或滑動(dòng)的穩(wěn)定性，進(jìn)而確保實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性。
[0033]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種剪應(yīng)力測(cè)試裝置，其特征在于:包括傳載體(3)、承載體(1)、傳感器(4)和應(yīng)變儀(6)，所述傳載體(3)位于所述承載體(I)內(nèi)，并可在所述承載體內(nèi)滑動(dòng)，所述傳感器(4)呈環(huán)狀，其內(nèi)壁貼有應(yīng)變片，所述應(yīng)變片通過(guò)線路(5)與所述應(yīng)變儀(6)連接，所述傳感器(4)位于承載體(I)內(nèi)，并可被所述傳載體(3)在所述承載體(I)內(nèi)的滑動(dòng)擠壓。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種剪應(yīng)力測(cè)試裝置，其特征在于:所述傳載體(3)呈矩形塊狀，所述承載體(I)呈頂部開(kāi)口的矩形盒狀，所述傳載體(3)與所述承載體(I)相互接觸側(cè)壁之間設(shè)有滾軸排(2)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種剪應(yīng)力測(cè)試裝置，其特征在于:所述承載體(I)的頂部開(kāi)口對(duì)應(yīng)所述傳感器(4)的位置設(shè)置有覆蓋所述傳感器(4)的擋板(7)。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的一種剪應(yīng)力測(cè)試裝置，其特征在于:所述承載體(I)對(duì)應(yīng)所述傳感器(4)的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有入線孔，所述線路(5)遠(yuǎn)離所述應(yīng)變儀(6)的一端穿過(guò)所述入線孔與所述應(yīng)變片連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的一種剪應(yīng)力測(cè)試裝置，其特征在于:所述傳感器(4)為鋼質(zhì)圓環(huán)。6.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的一種剪應(yīng)力測(cè)試裝置，其特征在于:所述傳載體(3)由混凝土或巖石或水泥砂漿或土壤制成。
【文檔編號(hào)】G01L1/00GK205449344SQ201620292498
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年4月8日
【發(fā)明人】干飛, 葉曉明, 陰可
【申請(qǐng)人】干飛