【技术实现步骤摘要】
一种线测法测试桩基内力的校验装置及方法
本专利技术属于桩基内力校验
，尤其是涉及一种线测法测试桩基内力的校验装置及方法。
技术介绍
目前用于桩基内力的测试大体可分为两大类：点测法和线测法。点测法测试技术主要使用振弦式和电阻应变式传感器，一般测点较少，难以准确反映桩长范围的应变分布。线测法的测试技术目前包括滑动测微技术和分布式光纤测试技术，线测法通过沿桩身连续布设测试元件，可获得沿桩身连续的应变，测点多，可以较好的弥补点测法的缺陷。线测法测试桩基内力的原理是通过在桩体中植入测试元件，使测试元件与桩体发生协同变形，从而用测试元件的变形反映桩体变形，从而达到测试桩基内力的目的。但到目前为止，测试元件与桩体协同变形的好坏还难以评估，但用线测法测试桩基内力的测试准确度却难有定论。为了对线测法测试准确度进行评价，亟需开发一种线测法测试桩基内力的校验装置及方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种线测法测试桩基内力的校验装置，其设计合理，通过植入光纤和滑动测微计来测量桩基的应变，并在桩基上贴装应变片获取桩基的应变真实值，进而获取光纤测量的偏差率和滑动测微计测量的偏差率，实现了光纤测量和滑动测微计测量的校验，便于为不同载荷下桩基应变测量手段的选择提供依据。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种线测法测试桩基内力的校验装置，其特征在于：包括设置在预应力管桩内的光纤结构与滑动测微结构和设置在预应力管桩外的应变片结构，所述光纤结构沿预应力管桩内钢...
【技术保护点】
1.一种线测法测试桩基内力的校验装置，其特征在于：包括设置在预应力管桩(9)内的光纤结构与滑动测微结构和设置在预应力管桩(9)外的应变片结构，所述光纤结构沿预应力管桩(9)内钢筋笼布设，所述光纤结构包括第一光纤(4-1)和第二光纤(4-2)以及连接于第一光纤(4-1)和第二光纤(4-2)底部的底部过渡光纤，所述第一光纤(4-1)和第二光纤(4-2)关于钢筋笼中心对称布设，所述第一光纤(4-1)沿所述钢筋笼中的第一主筋(2-1)布设，所述第二光纤(4-2)沿所述钢筋笼中的第二主筋(2-2)布设；/n所述滑动测微结构包括设置在预应力管桩(9)中心的测微管(3)和伸入测微管(3)内的滑动测微计(5)；/n所述应变片结构包括沿预应力管桩(9)高度方向均布的左应变片(6-1)和右变片(6-2)，多个左应变片(6-1)沿第一光纤(4-1)方向等间距布设，多个右变片(6-2)沿第二光纤(4-2)方向等间距布设。/n
【技术特征摘要】
1.一种线测法测试桩基内力的校验装置，其特征在于：包括设置在预应力管桩(9)内的光纤结构与滑动测微结构和设置在预应力管桩(9)外的应变片结构，所述光纤结构沿预应力管桩(9)内钢筋笼布设，所述光纤结构包括第一光纤(4-1)和第二光纤(4-2)以及连接于第一光纤(4-1)和第二光纤(4-2)底部的底部过渡光纤，所述第一光纤(4-1)和第二光纤(4-2)关于钢筋笼中心对称布设，所述第一光纤(4-1)沿所述钢筋笼中的第一主筋(2-1)布设，所述第二光纤(4-2)沿所述钢筋笼中的第二主筋(2-2)布设；
所述滑动测微结构包括设置在预应力管桩(9)中心的测微管(3)和伸入测微管(3)内的滑动测微计(5)；
所述应变片结构包括沿预应力管桩(9)高度方向均布的左应变片(6-1)和右变片(6-2)，多个左应变片(6-1)沿第一光纤(4-1)方向等间距布设，多个右变片(6-2)沿第二光纤(4-2)方向等间距布设。
2.按照权利要求1所述的一种线测法测试桩基内力的校验装置，其特征在于：所述光纤呈U形布设，所述光纤的底部距离所述钢筋笼的底部的间距为0.2m～0.5m；
所述预应力管桩(9)的中心设置有中心通孔(21)，测微管(3)位于中心通孔(21)内，所述测微管(3)的外侧壁和中心通孔(21)的内侧壁之间注入水泥浆，形成浆液层(22)。
3.按照权利要求1所述的一种线测法测试桩基内力的校验装置，其特征在于：所述预应力管桩(9)的底部设置有混凝土底板(17)，所述测微管(3)的底部接触混凝土底板(17)。
4.一种利用如权利要求1所述的装置对桩基内力进行校验的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、光纤植入:
步骤101、绑扎钢筋笼，将光纤安装在钢筋笼(13)中；
步骤102、将安装有光纤的钢筋笼(13)放入预应力管桩制作模具内，并在钢筋笼端部安装管桩端板(18)；
步骤103、在光纤中第一光纤(4-1)和第二光纤(4-2)上部分别套设光纤保护管，且将第一光纤(4-1)和第二光纤(4-2)通过光纤保护管的上端固定；其中，所述第一光纤(4-1)沿所述钢筋笼中的第一主筋(2-1)布设，所述第二光纤(4-2)沿所述钢筋笼中的第二主筋(2-2)布设，所述光纤保护管的底部焊接在第一主筋(2-1)和第二主筋(2-2)上，所述光纤保护管的顶部焊接在管桩端板(18)底部；
步骤104、给预应力管桩制作模具内浇筑混凝土，得到预应力管桩(9)；其中，预应力管桩(9)的中心设置有中心通孔(21)；
步骤105、在预应力管桩(9)的底部用混凝土封底，得到混凝土底板(17)；
步骤二、滑动测微管植入:
步骤201、在中心通孔(21)中安装测微管(3)；其中，所述测微管(3)的底部与混凝土底板(17)接触；
步骤202、在测微管(3)中注满清水；
步骤203、在测微管(3)的外侧壁和中心通孔(21)的内侧壁之间注入水泥浆，形成浆液层(22)；
步骤三、应变片安装:
步骤301、沿预应力管桩(9)高度方向将预应力管桩(9)依次划分为第一个桩段，第二个桩段，...，第l个桩段，...，第L个桩段；其中，l和L均为正整数，且1≤l≤L，L为大于5的正整数；
步骤302、在第l个桩段上分别安装左应变片和右应变片；其中，第l个桩段上的左应变片和右应变片记作第l个左应变片和第l个右变片，第l个左应变片和第l个右变片关于预应力管桩(9)的中心对称布设，多个左应变片沿第一光纤(4-1)方向等间距布设，多个右应变片沿第二光纤(4-2)方向等间距布设；
步骤303、将多个左应变片和右应变片均与应变仪(1)连接；
步骤四、滑动测微初值采集：
在对预应力管桩(9)未施加载荷的过程中，测微管(3)内插入滑动测微计(5)，滑动测微计(5)沿测微管(3)从下至上移动，得到预应力管桩(9)中多个测量位置处的应变初始值；其中，预应力管桩(9)中第p个测量位置处的应变初始值记作p为正整数；
步骤五、光纤初始值采集：
步骤501、将第一光纤(4-1)和第二光纤(4-2)的伸出端与光纤解调仪(12)连接；
步骤502、在对预应力管桩(9)未施加载荷的过程中，光纤解调仪(12)检测到多组应变初始值并发送至数据处理器；其中，数据处理器将第i组应变初始值记作第一光纤(4-1)在第i个桩身深度zi截面处的第一应变初始值和第二光纤(4-2)在第i个桩身深度zi截面处的第二应变初始值其中，i为正整数，且1≤i≤m，m为不小于6的正整数，m表示桩身深度应变值的总个数；
步骤六、预应力管桩的载荷加载及应变数据采集处理：
步骤601、操作反力架对预应力管桩(9)施加荷载，通过光纤解调仪(12)检测到各个桩身深度所对应的应变值；
步骤602、在对预应力管桩(9)施加第j次载荷的过程中，光纤解调仪(12)检测到多组应变值并发送至数据处理器；数据处理器将第j次载荷加载时第i组应变值记作第j次载荷加载时第一光纤(4-1)在第i个桩身深度zi截面处的第一应变值和第j次载荷加载时第二光纤(4-2)在第i个桩身深度zi截面处的第二应变值其中，j均为正整数，且1≤j≤R，R表示载荷加载的总次数，R为大于1的正整数；
步骤603、采用所述数据处理器根据公式得到第j次施加载荷时第i个桩身深度zi截面处的实测应变平均值
步骤604、采用所述数据处理器对多个实测应变平均值进行拟合，得到第j次施加载荷时第i个桩身深度zi截面处的应变拟合值
步骤七、滑动测微计测量数据的获取：
步骤701、第j次施加载荷时，滑动测微计(5)沿测微管(3)从下至上移动，得到第j次施加载荷时预应力管桩(9)中多个测量位置处的应变值；其中，预应力管桩(9)中相邻两个测量位置处的桩长为1m；
步骤702、将第j次施加载荷时预应力管桩(9)中第p个测量位置处的应变值记作并根据公式得到滑动测微计测量的预应力管桩(9)中第p个测量位置处的应变测量值
步骤八、应变片测量数据的获取：
步骤801、第j次施加载荷时，将第l个左应变片检测到的第一应变值记作第l个右变片检测到的第二应变值记作
步骤802、采用所述数据处理器根据公式得到第l个桩段的应变真实值
步骤九、滑动测微计测量数据、光纤测量数据和应变片测量数据的对比及桩基内力的获取：
步骤901、设定多个校验桩段，多个校验桩...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑建国，张龙，于永堂，刘争宏，
申请(专利权)人：机械工业勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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