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土体试验柔性承载板制造技术

技术编号:9615472 阅读:151 留言:0更新日期:2014-01-30 01:55
土体试验柔性承载板用于土力学现场试验,该装置利用液体内部压强处处相等的原理,采用双向碳纤维布内涂聚氨酯防水膜作为水囊壁材料,不管上部作用荷载为均匀分布力还是集中力,都可以实现板底竖向压应力的均匀分布,这保证了试验条件与土力学许多理论模型的一致,所得到的压应力-沉降关系更真实更有应用价值。

Soil test; flexible bearing plate

The test of flexible bearing plate for soil mechanics test, the device uses the principle of liquid internal pressure is same, the bidirectional carbon fiber cloth coated with polyurethane waterproof membrane as water wall material, no matter the upper load force or concentrated force is evenly distributed, can achieve uniform distribution in vertical compressive stress, which the test conditions and soil mechanics of many theoretical models, the compressive stress settlement relationship more real more application value.

【技术实现步骤摘要】
土体试验柔性承载板所属
本专利技术涉及土力学现场试验中对土体表面施加竖向压应力的一种装置,该装置利用液体内部压强处处相等的原理,保证了竖向压应力的均匀分布。
技术介绍
按照承载板刚度与Winkler地基模量的关系,可以把承载板分为刚性承载板和柔性承载板。在中心荷载作用下,刚板承载板板底保持平面,沉降处处相等,而压应力分布与土的工程类型及所处应力状态有关,复杂多变,刚性承载板设计十分简单,底面为圆形或方形,材料通常为厚钢板。柔性承载板的定义是刚度相对于Winkler地基模量很小的承载板,其特性是可以随着地基的变形而弯曲,在均匀分布荷载作用下板底压应力也是均匀分布。受试验加载条件(集中力加载)的限制,目前在工程勘察和科学研究中开展的都是刚性承载板试验,从未有其它人提出过柔性承载板的设计。然而,土力学的很多理论公式都是建立在假设地表或基底竖向压应力为均匀分布的基础上,如分层总和法计算地基最终沉降公式、地基临塑荷载和临界荷载计算公式,采用刚性承载板无法实现均布压应力,在处理刚性承载板试验数据时,也是假设板底压应力为均匀分布。
技术实现思路
为了使试验条件满足理论公式的要求,特专利技术此土体试验柔性承载板,借助该装置,不管上部作用荷载为均匀分布力还是集中力,都可以实现板底竖向压应力的均匀分布。本专利技术的技术方案是:当重力压强可忽略时,不管外部压力作用方式如何,液体内部压强处处相等,在各个方向单位面积上产生的压力相等,因此可通过封闭容器内的液体对土体表面施加均布压应力,液体可选用最广泛经济的自来水,但对容器壁要求有四个:I)良好的水密性,以保证在试验压力下不发生泄露;2)很好的平面外柔软性,以保证可以随着地基的变形而弯曲;3)有较高的平面内强度,以保证不会拉断;4)有很高的平面内弹性模量,只允许产生很小的拉伸变形,以减小水平摩擦同时保证压应力分布面积的恒定。试验开展时采用压力表测出液体压强及可得到均布压应力值,土体表面表各点的变形量可通过设多个沉降监测孔来测得,这样就可以得到多组应力-变形实验数据。本专利技术的有益效果是,在试验加载条件与传统刚性承载板相同的情况下同,即可实现板底竖向压应力的均匀分布,这保证了试验条件与土力学理论模型的一致,所得到的试验数据更真实更有应用价值。【附图说明】图1是土体试验柔性承载板的立视图。图2是土体试验柔性承载板的俯视图。图3是沉降监测孔大样图。图中1.钢套筒(由侧板与顶板组成),2.不锈钢板,3.压力监测孔(外接压力表),4.沉降监测孔(外接百分表),5.水囊壁,6.活塞,7.活塞缸外壁,8.连杆,9.不锈钢片。【具体实施方式】钢套筒I焊于不锈钢板2的上表面,将上部荷载传至下部水中,水囊壁5由0.122mm厚双向碳纤维布内涂聚氨酯(PUR)防水膜组成,水囊壁5到不锈钢板2的距离可取20-30mm,试验前从压力监测孔3灌入自来水,灌满后外接压力表,随着上部荷载的增大,压力表读数增加,压力表的读数值即为作用于土体表面的竖向压应力值。为得到各点不同的沉降量,在不锈钢板2不同位置处布置沉降监测孔4,在沉降监测孔大样图图3中,不锈钢片9的面积必须大于活塞6的面积,当不锈钢片9下部土体向下发生沉降时,连杆8带动活塞6沿活塞缸外壁7向下移动,其移动量可通过外接百分表测得,这样就能得到不同点处的沉降量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
土体试验柔性承载板,利用液体内部压强处处相等的原理,不管上部作用荷载为均匀分布力还是集中力,都可以实现板底竖向压应力的均匀分布,其特征是利用液体(自来水或其它液体)作为向土体表面施加压应力的媒介。

【技术特征摘要】
1.土体试验柔性承载板,利用液体内部压强处处相等的原理,不管上部作用荷载为均匀分布力还是集中力,都可以实现板底竖向压应力的均匀分布,其特征是利用液体(自来水或其它液体)作为向土体表面施加压应力的媒介。2.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:许年春吴同情杨小院周建国韩洧
申请(专利权)人:许年春吴同情
类型:发明
国别省市:

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