一種預制樁樁頂水平位移及樁身應力聯(lián)合測試方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于土木工程原位試驗技術領域，涉及一種預制樁樁頂水平位移及樁身應力聯(lián)合測試方法，先將自補償光纖光柵應變傳感器串放入測試樁內并用結構膠密封，養(yǎng)護兩天后在測試樁與工程樁之間依次擺放球形鉸支座、荷載傳感器、千斤頂、鋼板墊塊，再固定第一鉆孔角鋼和第二鉆孔角鋼；然后支第一基準梁和第二基準梁，并分別安裝第一百分表和第二百分表，將自補償光纖光柵應變傳感器串與光纖光柵傳感器解調儀相連，荷載傳感器與載荷傳感器顯示儀相連；安裝完成后，對測試樁進行載荷測試，記錄相應的位移和應力變化值；其工藝簡單，操作方便，成本低，測試精度高，可操作性強，得出數(shù)值結果直接，精度高，誤差小。
【專利說明】
一種預制樁樁頂水平位移及樁身應力聯(lián)合測試方法
技術領域
:
[0001]本發(fā)明屬于土木工程原位試驗技術領域，涉及一種預制粧粧頂水平位移及粧身應力聯(lián)合測試方法，彌補并改進了目前測試方法的不足，能更準確、更全面、更方便的得出預制粧的水平位移，并通過埋設FBG傳感器同時得到粧身的應力分布，為預制粧的試驗研究及粧基檢測提供依據(jù)。
【背景技術】
:
[0002]預制粧在土木工程行業(yè)應用十分廣泛，隨著城市開發(fā)的深入，建筑技術的不斷革新，橋梁及港口工程建設越來越多，載荷要求也越來越高，而在此類工程中，粧基除了要承受較大的豎向荷載外，往往由于波浪力、風力、震動力、船舶撞擊力以及車輛荷載的制動力等原因使得基粧承受較大的水平荷載，所以對此類工程粧的水平荷載作用下，粧基的承載特性及應力分布研究及檢測尤為重要。在現(xiàn)有的工程粧水平荷載試驗及檢測時，只是對粧的水平承載力進行了研究及檢測，而且由于建筑場地的不一，加載裝置也不盡相同，有時由于加載裝置安裝不理想、不規(guī)范會造成試驗結果不準確甚至失敗，所以加載裝置的合理安裝及搭配對粧的水平荷載特性的研究及檢測非常重要。FBG傳感技術是伴隨著光纖通信技術和纖維光學的發(fā)展而產生的一種新型的光電子學技術，具有測試數(shù)據(jù)穩(wěn)定性好、精度高、體積小、質量輕、便于鋪設安裝、抗干擾能力強、防水、防潮、耐高溫、抗腐蝕、多串聯(lián)等特點而被廣泛應用于橋梁、隧道及導管架海上平臺的沉降監(jiān)控等工程領域，在目前的FBG傳感器埋設測粧身特性的試驗中，由于其易脫落，測試結果受溫度影響大的特性，會使測量數(shù)據(jù)不準確，從而導致試驗不成功。因此尋求一種全新的可測試粧身應力的粧水平荷載測試方法對工程的研究及檢測有重要意義。

【發(fā)明內容】

:
[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術存在的缺點，尋求設計提供一種預制粧粧頂水平位移及粧身應力聯(lián)合測試方法，對預制粧水平載荷試驗加入粧身應力測試，用于直接測定預制粧的水平位移及粧身應力，便于研究預制粧的水平荷載承載力及受力特性。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明在預制粧粧頂水平位移及粧身應力聯(lián)合測試裝置中實現(xiàn)，具體測試過程為:
[0005](I)在壓粧前，將測試粧正對的兩側刻5mm X 5mm的凹槽，將提前預制好的自補償光纖光柵應變傳感器串放入兩個凹槽內，并用結構膠密封，養(yǎng)護兩天，自補償光纖光柵應變傳感器串形成上密下疏結構；
[0006](2)測試粧能正常使用時，選取合適的工程粧提供反力，保證其承載力大于等于測試粧；
[0007](3)在測試粧與工程粧之間依次擺放球形鉸支座、荷載傳感器、千斤頂、鋼板墊塊，鋼板墊塊的個數(shù)根據(jù)試粧與工程粧之間的距離確定，保證工程粧能充分提供反力，千斤頂下放置墊塊，保證千斤頂作用形心與測試裝置各部分中心重合，各測試裝置部件中心與埋置好的自補償光纖光柵應變傳感器串垂直；
[0008](4)用鉆機在測試粧與水平力作用中心平行處兩側正對鉆兩個孔，用膨脹螺絲固定鉆孔角鋼，同樣的方法，在第一鉆孔角鋼兩邊正上方50cm處固定第二鉆孔角鋼；
[0009](5)在測試粧遠離千斤頂一端距測試粧30cm處支第一基準梁并在第一基準梁上放第一磁性表座，將第一百分表固定在第一鉆孔角鋼上，第一百分表表盤與地面平行;在第二基準梁遠離千斤頂一側固定第二基準梁，第二基準梁與第一基準梁相距10cm，保證第二基準梁高于第一基準梁，第二基準梁上放第二磁性表座，將第二百分表固定在第二鉆孔角鋼上，第二百分表表盤與地面平行；
[0010](6)將自補償光纖光柵應變傳感器串與光纖光柵傳感器解調儀相連，荷載傳感器與載荷傳感器顯示儀相連；
[0011](7)檢查測試裝置各部件安裝正確無誤后，對測試粧進行載荷測試，記錄相應的位移和應力變化值，完成對預制粧的水平位移及粧身應力的測試。
[0012]本發(fā)明所述預制粧粧頂水平位移及粧身應力聯(lián)合測試裝置的主體結構包括工程粧、鋼板墊塊、千斤頂、荷載傳感器、球形鉸支座、測試粧、第一百分表、第一磁性表座、第一基準梁、第二百分表、第二磁性表座、第二基準梁、自補償光纖光柵應變傳感器串、載荷傳感器顯示儀、光纖光柵傳感器解調儀、第一鉆孔角鋼、墊塊和第二鉆孔角鋼;測試粧的兩側豎向刻有橫截面為5mmX 5mm的凹槽，上密下疏結構的自補償光纖光柵應變傳感器串嵌入式安裝在測試粧的凹槽內并用結構膠密封，自補償光纖光柵應變傳感器串與光纖光柵傳感器解調儀電連接;工程粧為測試粧提供反力，選取承載力大于等于測試粧的相近粧;工程粧通過鋼板墊塊與千斤頂相接，鋼板墊塊的個數(shù)根據(jù)測試粧和工程粧之間的距離確定，以保證工程粧能充分提供反力;千斤頂下放置有墊塊，荷載傳感器與千斤頂?shù)氖憾讼嘟佑|，用于準確測量千斤頂施加的壓力值，荷載傳感器與荷載傳感器顯示儀相連;球形鉸支座的一側與荷載傳感器接觸，另一側與測試粧接觸，保證千斤頂施加的力均勻作用在測試粧上;測試粧與水平力作用中心平行處的兩側采用膨脹螺絲固定安裝有第一鉆孔角鋼，測試粧與水平力作用中心平行處往上50cm處兩側垂直位置用相同方式固定安裝有第二鉆孔角鋼，第一鉆孔角鋼和第二鉆孔角鋼上分別固定安裝有第一百分表和第二百分表，第一百分表和第二百分表的表盤均與地面平行;測試粧遠離千斤頂?shù)囊欢司嚯x測試粧30cm處支有第一基準梁，第一百分表與第一基準梁上放置的第一磁性表座連接;第一基準梁遠離千斤頂?shù)囊粋裙潭ㄓ械诙鶞柿?，第二基準梁與第一基準梁相距10cm，且第二基準梁的高度高于第一基準梁，第二基準梁上與第一基準梁相同位置處對應放置有與第二百分表相連的第二磁性表座。
[0013]本發(fā)明所述工程粧包括預應力空心管粧、預應力空心方粧和實心方粧。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有測試方法相比，其工藝簡單，操作方便，成本低，測試精度高，可操作性強，得出數(shù)值結果直接，精度高，誤差小。
【附圖說明】
:
[0015]圖1為本發(fā)明的主體結構原理圖。
[0016]圖2為本發(fā)明的自補償光纖光柵應變傳感器串安裝示意圖。
[0017]圖3為本發(fā)明的千斤頂與鋼板墊塊接觸示意圖。
[0018]圖4為本發(fā)明的基準梁擺放示意圖?！揪唧w實施方式】:
[0019]下面通過實施例并結合附圖對本發(fā)明做進一步說明。
[0020]實施例:
[0021]本實施例在預制粧粧頂水平位移及粧身應力聯(lián)合測試裝置中實現(xiàn)，具體測試過程為:(I)在壓粧前，將測試粧6正對的兩側刻5mmX5mm的凹槽，將提前預制好的自補償光纖光柵應變傳感器串13放入兩個凹槽內，并用結構膠密封，養(yǎng)護兩天，自補償光纖光柵應變傳感器串13形成上密下疏結構；
[0022](2)測試粧能正常使用時，選取合適的工程粧I提供反力，保證其承載力大于等于測試粧6 ；
[0023](3)在測試粧6與工程粧I之間依次擺放球形鉸支座5、荷載傳感器4、千斤頂3、鋼板墊塊2，鋼板墊塊2的個數(shù)根據(jù)試粧6與工程粧I之間的距離確定，保證工程粧I能充分提供反力，千斤頂3下放置有墊塊17，保證千斤頂3作用形心與測試裝置各部分中心重合，各測試裝置部件中心與埋置好的自補償光纖光柵應變傳感器串13垂直；
[0024](4)用鉆機在測試粧6與水平力作用中心平行處兩側正對鉆兩個孔，用膨脹螺絲固定鉆孔角鋼16，同樣的方法，在第一鉆孔角鋼16兩邊正上方50cm處固定第二鉆孔角鋼18;
[0025](5)在測試粧6遠離千斤頂3—端距測試粧630cm處支第一基準梁9并在第一基準梁9上放第一磁性表座8，將第一百分表7固定在第一鉆孔角鋼16上，第一百分表7表盤與地面平行;在第二基準梁9遠離千斤頂3—側固定第二基準梁12，第二基準梁12與第一基準梁9相距10cm，保證第二基準梁12高于第一基準梁9，第二基準梁12上放第二磁性表座11，將第二百分表10固定在第二鉆孔角鋼18上，第二百分表10表盤與地面平行；
[0026](6)將自補償光纖光柵應變傳感器串13與光纖光柵傳感器解調儀15相連，荷載傳感器4與載荷傳感器顯示儀14相連；
[0027](7)檢查測試裝置各部件安裝正確無誤后，按照相應的規(guī)范對測試粧6進行載荷測試，記錄相應的位移和應力變化值，完成對預制粧的水平位移及粧身應力的測試。
[0028]本實施例所述預制粧粧頂水平位移及粧身應力聯(lián)合測試裝置的主體結構包括工程粧1、鋼板墊塊2、千斤頂3、荷載傳感器4、球形鉸支座5、測試粧6、第一百分表7、第一磁性表座8、第一基準梁9、第二百分表10、第二磁性表座11、第二基準梁12、自補償光纖光柵應變傳感器串13、載荷傳感器顯示儀14、光纖光柵傳感器解調儀15、第一鉆孔角鋼16、墊塊17和第二鉆孔角鋼18;測試粧6的兩側豎向刻有橫截面為5mm X 5mm的凹槽，上密下疏結構的自補償光纖光柵應變傳感器串13嵌入式安裝在測試粧I的凹槽內并用結構膠密封，自補償光纖光柵應變傳感器串13與光纖光柵傳感器解調儀15電連接;工程粧I為測試粧6提供反力，選取承載力大于等于測試粧6的相近粧;工程粧I通過鋼板墊塊2與千斤頂3相接，鋼板墊塊2的個數(shù)根據(jù)測試粧6和工程粧I之間的距離確定，以保證工程粧I能充分提供反力;千斤頂3下放置有墊塊17，荷載傳感器4與千斤頂3的施壓端相接觸，用于準確測量千斤頂3施加的壓力值，荷載傳感器4與荷載傳感器顯示儀14相連;球形鉸支座的一側5與荷載傳感器4接觸，另一側與測試粧6接觸，保證千斤頂3施加的力均勻作用在測試粧6上;測試粧6與水平力作用中心平行處的兩側采用膨脹螺絲固定安裝有第一鉆孔角鋼16，測試粧6與水平力作用中心平行處往上50cm處兩側垂直位置用相同方式固定安裝有第二鉆孔角鋼18，第一鉆孔角鋼16和第二鉆孔角鋼18上分別固定安裝有第一百分表7和第二百分表10，第一百分表7和第二百分表10的表盤均與地面平行;測試粧6遠離千斤頂3的一端距離測試粧630cm處支有第一基準梁9，第一百分表7與第一基準梁9上放置的第一磁性表座8連接;第一基準梁9遠離千斤頂3的一側固定有第二基準梁12，第二基準梁12與第一基準梁9相距10cm，且第二基準梁12的高度高于第一基準梁9，第二基準梁12上與第一基準梁9相同位置處對應放置有與第二百分表10相連的第二磁性表座11。
[0029]本實施例所述工程粧I包括預應力空心管粧、預應力空心方粧和實心方粧。
【主權項】
1.一種預制粧粧頂水平位移及粧身應力聯(lián)合測試方法，其特征在于在預制粧粧頂水平位移及粧身應力聯(lián)合測試裝置中實現(xiàn)，具體測試過程為: (1)在壓粧前，將測試粧正對的兩側刻5mmX 5mm的凹槽，將提前預制好的自補償光纖光柵應變傳感器串放入兩個凹槽內，并用結構膠密封，養(yǎng)護兩天，自補償光纖光柵應變傳感器串形成上密下疏結構； (2)測試粧能正常使用時，選取工程粧提供反力，保證其承載力大于等于測試粧； (3)在測試粧與工程粧之間依次擺放球形鉸支座、荷載傳感器、千斤頂、鋼板墊塊，鋼板墊塊的個數(shù)根據(jù)試粧與工程粧之間的距離確定，保證工程粧能充分提供反力，千斤頂下放置墊塊，保證千斤頂作用形心與測試裝置各部分中心重合，各測試裝置部件中心與埋置好的自補償光纖光柵應變傳感器串垂直； (4)用鉆機在測試粧與水平力作用中心平行處兩側正對鉆兩個孔，用膨脹螺絲固定鉆孔角鋼，同樣的方法，在第一鉆孔角鋼兩邊正上方50cm處固定第二鉆孔角鋼； (5)在測試粧遠離千斤頂一端距測試粧30cm處支第一基準梁并在第一基準梁上放第一磁性表座，將第一百分表固定在第一鉆孔角鋼上，第一百分表表盤與地面平行;在第二基準梁遠離千斤頂一側固定第二基準梁，第二基準梁與第一基準梁相距10cm，保證第二基準梁高于第一基準梁，第二基準梁上放第二磁性表座，將第二百分表固定在第二鉆孔角鋼上，第二百分表表盤與地面平行； (6)將自補償光纖光柵應變傳感器串與光纖光柵傳感器解調儀相連，荷載傳感器與載荷傳感器顯示儀相連； (7)檢查測試裝置各部件安裝正確無誤后，對測試粧進行載荷測試，記錄相應的位移和應力變化值，完成對預制粧的水平位移及粧身應力的測試。2.根據(jù)權利要求1所述一種預制粧粧頂水平位移及粧身應力聯(lián)合測試方法，其特征在于所述預制粧粧頂水平位移及粧身應力聯(lián)合測試裝置的主體結構包括工程粧、鋼板墊塊、千斤頂、荷載傳感器、球形鉸支座、測試粧、第一百分表、第一磁性表座、第一基準梁、第二百分表、第二磁性表座、第二基準梁、自補償光纖光柵應變傳感器串、載荷傳感器顯示儀、光纖光柵傳感器解調儀、第一鉆孔角鋼、墊塊和第二鉆孔角鋼;測試粧的兩側豎向刻有橫截面為5mm X 5mm的凹槽，上密下疏結構的自補償光纖光柵應變傳感器串嵌入式安裝在測試粧的凹槽內并用結構膠密封，自補償光纖光柵應變傳感器串與光纖光柵傳感器解調儀電連接;工程粧為測試粧提供反力，選取承載力大于等于測試粧的相近粧;工程粧通過鋼板墊塊與千斤頂相接，鋼板墊塊的個數(shù)根據(jù)測試粧和工程粧之間的距離確定，以保證工程粧能充分提供反力;千斤頂下放置有墊塊，荷載傳感器與千斤頂?shù)氖憾讼嘟佑|，用于準確測量千斤頂施加的壓力值，荷載傳感器與荷載傳感器顯示儀相連;球形鉸支座的一側與荷載傳感器接觸，另一側與測試粧接觸，保證千斤頂施加的力均勻作用在測試粧上;測試粧與水平力作用中心平行處的兩側采用膨脹螺絲固定安裝有第一鉆孔角鋼，測試粧與水平力作用中心平行處往上50cm處兩側垂直位置用相同方式固定安裝有第二鉆孔角鋼，第一鉆孔角鋼和第二鉆孔角鋼上分別固定安裝有第一百分表和第二百分表，第一百分表和第二百分表的表盤均與地面平行;測試粧遠離千斤頂?shù)囊欢司嚯x測試粧30cm處支有第一基準梁，第一百分表與第一基準梁上放置的第一磁性表座連接;第一基準梁遠離千斤頂?shù)囊粋裙潭ㄓ械诙鶞柿海诙鶞柿号c第一基準梁相距10cm，且第二基準梁的高度高于第一基準梁，第二基準梁上與第一基準梁相同位置處對應放置有與第二百分表相連的第二磁性表座。3.根據(jù)權利要求2所述預制粧粧頂水平位移及粧身應力聯(lián)合測試方法，其特征在于所述工程粧包括預應力空心管粧、預應力空心方粧和實心方粧。
【文檔編號】E02D33/00GK106088171SQ201610653501
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月11日 公開號201610653501.9, CN 106088171 A, CN 106088171A, CN 201610653501, CN-A-106088171, CN106088171 A, CN106088171A, CN201610653501, CN201610653501.9
【發(fā)明人】白曉宇, 張明義, 朱磊, 王永洪
【申請人】青島理工大學