【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及边坡、挡土墙和基坑工程支挡结构技术设计、计算、施工，具体是指一种用于支挡结构模型试验中的土压力测试装置及方法。
技术介绍
1、墙后土压力分布形式是挡土墙设计与施工的重要参考依据，而墙体位移形式的不同又对墙后主动土压力分布有着重要的影响，土压力多少年来都是靠朗肯和库伦土压力理论计算，但土压力的实测准确性往往受限于现场实际情况和测试设备限制，很难测试准确，由于模型箱的尺寸效应，传统的土压力盒测试方法往往由于精度的缘故，难以得出准确的真实土压力，而且在主被动土压力测试过程中，对于挡墙位移模式的控制也并不容易实现，所以选择合适的方法和构建合理的模型尤为重要。
2、因此，有必要针对上述问题，设计出一种容易操作且精度高，能准确反映不同位移模式情况下静、主、被动土压力的模型试验装置。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决
技术介绍
中提到的问题，提供一种用于支挡结构模型试验中的土压力测试装置及方法。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种用于支挡结构模型试验中的土压力测试装置，包括长方体的钢框架，所述钢框架一端纵向设有两根平行设置的反力架，所述钢框架内设有侧壁木板，所述钢框架内纵向设有挡土木板，所述所述挡土木板宽度与钢框架内宽一致，铅锤放置于所述钢框架内部，所述反力架和挡土木板均高于所述钢框架的顶部；
3、所述反力架与挡土木板之间水平设有两根钢筋应力计，所述反力架和挡土木板上部平行位置开设通孔，所述钢筋应力计的钢筋穿过通过，并通
4、所述钢框架顶部还设有百分表，所述百分表通过连接件与钢框架顶部相连接，所述百分表端部接触所述挡土木板；
5、所述钢框架底部设有钢条支撑，所述钢条支撑一端顶住所述挡土木板的底部，另一端抵靠在所述钢框架内侧，用于限制挡土木板底部位移。
6、作为一种优选方案，所述钢框架由角钢焊接而成，所述钢框架的长、高相等，宽高比为1：2。
7、作为一种优选方案，所述反力架为槽钢，焊接于所述钢框架的一侧。
8、作为一种优选方案，所述侧壁木板镶嵌于钢框架内侧，所述侧壁木板与钢框架接缝处用玻璃胶密封，通过木条辅助固定。
9、作为一种优选方案，所述通孔的孔径大于钢筋应力计的钢筋直径。
10、作为一种优选方案，所述钢筋应力计两端的钢筋各有10cm～20cm长的螺纹，以利于拧动螺丝。
11、一种用于支挡结构模型试验中的土压力测试方法，具体包括以下步骤：
12、1)安装调试测试装置：在钢框架、侧壁模板形成的沙土箱内将挡土木板直立，两侧紧贴侧壁木板，挡土木板底部用两根钢条支撑顶住，钢条支撑另一端定在钢框架壁上，将钢筋应力计一端穿入反力架的通孔中，另一端穿入挡土木板上部的通孔中，两端各用螺丝垫片和螺丝拧紧固定牢固，再将百分表平行放置于挡土木板与钢框架齐平的位置；
13、2)填土、测算静止土压力：挡土木板水平位移和应力控制为零，在沙土箱内分层填土，填至于钢框架顶部齐平的高度，记录此时钢筋应力计读数，进行换算后可得到挡土木板所受静止土压力e0；
14、3)测算主动土压力：待静止土压力测试的读数稳定后，开始拧松在反力架后侧的螺丝，使挡土木板向外侧水平移动，同步观察百分表上的读数，待挡土木板位移达到主动极限平衡位置，停止松动螺丝，并记录此时钢筋应力计读数，经过换算后得到挡土木板所受主动土压力ea；
15、4)测算被动土压力：在静止土压力稳定后，反向拉紧钢筋应力计，使挡土木板向压缩填土的方向位移，同步观察百分表上的读数，待其位移量达到被动极限平衡位置时，拧紧螺丝，记录此时的钢筋应力计读数，经过换算后可得挡土木板所受被动土压力ep。
16、本专利技术与现有技术相比的优点在于：
17、本专利技术构造简单，取材方便，造价低且便于拆卸安装，适用于各类土的模型试验，操作过程简单，边界条件控制方便，回填土的填入和掏出均容易，利于各类传感器的埋置；
18、本专利技术将传统测试土压力的方法进行了改进，极大的提高了测量数据的准确性，使用钢筋应力计，利用其所受的轴向拉力，准确的测量出挡土结构承受的侧向土压力，减少了由于尺寸效应和压力传感器的精度问题带来的误差；
19、本专利技术可以实现主动，静止，被动三种工况下挡土结构的土压力测试，也可与外加荷载等其他工况相结合，通过螺丝的拉紧和放松，准确实现挡土结构顶部位移量的控制，在不影响试验结果准确性的前提下，极大的节约了时间和工作量。
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1.一种用于支挡结构模型试验中的土压力测试装置，其特征在于：包括长方体的钢框架，所述钢框架一端纵向设有两根平行设置的反力架，所述钢框架内设有侧壁木板，所述钢框架内纵向设有挡土木板，所述所述挡土木板宽度与钢框架内宽一致，铅锤放置于所述钢框架内部，所述反力架和挡土木板均高于所述钢框架的顶部；
2.根据权利要求1所述的一种用于支挡结构模型试验中的土压力测试装置，其特征在于：所述钢框架由角钢焊接而成，所述钢框架的长、高相等，宽高比为1：2。
3.根据权利要求1所述的一种用于支挡结构模型试验中的土压力测试装置，其特征在于：所述反力架为槽钢，焊接于所述钢框架的一侧。
4.根据权利要求1所述的一种用于支挡结构模型试验中的土压力测试装置，其特征在于：所述侧壁木板镶嵌于钢框架内侧，所述侧壁木板与钢框架接缝处用玻璃胶密封，通过木条辅助固定。
5.根据权利要求1所述的一种用于支挡结构模型试验中的土压力测试装置，其特征在于：所述通孔的孔径大于钢筋应力计的钢筋直径。
6.根据权利要求1所述的一种用于支挡结构模型试验中的土压力测试装置，其特征在于：
7.一种用于支挡结构模型试验中的土压力测试方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种用于支挡结构模型试验中的土压力测试装置，其特征在于：包括长方体的钢框架，所述钢框架一端纵向设有两根平行设置的反力架，所述钢框架内设有侧壁木板，所述钢框架内纵向设有挡土木板，所述所述挡土木板宽度与钢框架内宽一致，铅锤放置于所述钢框架内部，所述反力架和挡土木板均高于所述钢框架的顶部；
2.根据权利要求1所述的一种用于支挡结构模型试验中的土压力测试装置，其特征在于：所述钢框架由角钢焊接而成，所述钢框架的长、高相等，宽高比为1：2。
3.根据权利要求1所述的一种用于支挡结构模型试验中的土压力测试装置，其特征在于：所述反力架为槽钢，焊接于所述钢框架的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄雪峰，史智伟，吴潇，刘吉林，舒蓉，王仕成，李子巍，
申请(专利权)人：甘肃省建筑科学研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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