【技术实现步骤摘要】
嵌岩管桩水平加载p
‑
y曲线法数据精确采集方法及装置
[0001]本专利技术涉及桩基现场试验数据采集
，具体涉及嵌岩管桩水平加载p
‑
y曲线法数据精确采集方法及装置。
技术介绍
[0002]滨海桩基多承受水平荷载，其水平受力特性分析广泛采用p
‑
y曲线法，设计主要采用API(2011)和DNV(2013)等规范，其中的p
‑
y曲线法主要是根据欧美黏性土和砂性土编制，这与我国滨海区域地质条件差异巨大。尤其在山东沿海，由于海床覆盖层浅，桩基往往需要嵌岩，由此形成了独有的“嵌岩桩”基础。因此，进行嵌岩桩基的现场试验以获取散体状风化岩石的动力p
‑
y曲线，已成为滨海桩基设计的关键之处。
[0003]目前，桩基水平加载试验数据监测主要为了获取土抗力p和桩身挠度y。对于土抗力p，可通过试验测得桩身应变ε经过计算推导得到，而对于桩身应变ε的监测多采用电阻式应变片和光纤传感器。采用电阻式应变片在使用的过程中主要问题在于：
①
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.嵌岩管桩水平加载p
‑
y曲线法数据精确采集方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)试验管桩(2)的桩身外壁安装FBG传感器(3)
①
沿荷载加载方向在试验管桩(2)的桩身两侧间隔距离安装FBG传感器支座(1)；
②
FBG传感器支座(1)安装完成后，将FBG传感器(3)安装到FBG传感器支座(1)上，并外涂结构胶进行保护；
③
将FBG传感器光缆(4)进行固定，固定好后涂抹环氧树脂胶对光缆进行保护；(2)试验管桩(2)内部安装光纤形状传感器(6)
①
拼接好一根长度小于管桩桩长的测斜管(5)，将调试好的光纤形状传感器(6)插入测斜管(5)中，然后将测斜管(5)安装上管底盖并固定；
②
将放置好光纤形状传感器(6)的测斜管(5)放入试验管桩(2)中，调整好位置使其贴着一侧的FBG传感器(3)，将测斜管(5)底部与试验管桩(2)底部平齐并通过螺栓(7)进行固定；(3)数据采集
①
在选好的试验地点处钻孔，灌注水泥，把试验管桩(2)用钢板焊接封住底部后再用吊车将其竖直吊放下去，静置7天等待水泥养护完成；
②
7天后试验现场布置，首先将水平加载机构布置好，千斤顶(14)放置在升降平台(15)上，然后在千斤顶(14)与试验管桩(2)之间设置连接装置，以均衡地将千斤顶(14)的力传导至试验管桩(2)上，千斤顶(14)与连接装置之间设置压力传感器(13)，用以实时监测试验管桩(2)受到水平荷载的大小，最后将FBG传感器(3)的数据线和光纤形状传感器数据线(9)连接到光纤光栅解调仪(10)；
③
试验开始，对试验管桩(2)进行多次连续的水平循环加载，采集桩身变形数据，待试验结束，将光纤形状传感器(6)用吊车向上拔出，保存好留至下次试验使用；
④
通过采集的数据推导计算出土抗力p和桩身挠度y。2.根据权利要求1所述的嵌岩管桩水平加载p
‑
y曲线法数据精确采集方法，其特征在于：FBG传感器支座(1)的固定过程中，先用胶进行定位，之后采用点焊机将FBG传感器支座(1)焊接于桩身。3.根据权利要求1所述的嵌岩管桩水平加载p
‑
y曲线法数据精确采集方法，其特征在于：对于土抗力p，根据FBG传感器(3)测得波长数据λ，经过公式(1)(2)推导得到弯矩值M，然后将得到的弯矩值用6次多项式进行拟合，公式(3)，最后将拟合完的表达式通过二次微分得到土抗力分布，即公式(4)；得到土抗力分布，即公式(4)；得到土抗力分布，即公式(4)；得到土抗力分布，即公式(4)；式中，λ为波长；λ0为初始波长；K为传感器系数；ε为桩身应变；ε1、ε2为桩身同一高度处
两侧应变；EI为桩的抗弯刚度；r为应变测点距中性层的距离，即半径；M为桩身弯矩；z为土层深度；a1,
…
,am为多项式系数。4.根据权利要求1所述的嵌岩管桩水平加载p
‑
y曲线法数据精确采...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊伟，陈水月，代邢可，尤润州，赵辉，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。