[发明专利]一种支撑轴力校核的实验装置及支撑轴力校核方法

说明书

技术领域

本发明专利属于测绘领域，具体是一种支撑轴力校核的实验装置及支撑轴力校核方法。

背景技术

基坑支护结构一般由桩、支撑组成，支撑所受轴力大小是了解监测结构物安全性的最重要的依据。

支撑一般有钢筋砼支撑、钢管支撑。钢筋砼支撑轴力测试传感器采用钢筋应力计、混凝土应变计等；钢管支撑轴力测试采用表面应变计、轴力计等。目前实际工程中，测试的轴力一般是设计值的2-3倍，有时甚至更大，使测试数据失去了实际的意义。影响支撑轴力测试结果的因素较多，如传感器的灵敏度、混凝土的收缩和徐变、周边环境温度变化以及围护结构、立柱之间的变形差异导致支撑受力类型的改变等。

在实际工程中，根据目前的测试手段和计算理论，无法得到支撑所受力的真实值，无法进行相关分析，故仅通过分析现场测试数据、理论计算等方法，不能确定各个因素的影响程度。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种支撑轴力校核的实验装置及支撑轴力校核方法，可以通过加载系统人为设定加载值，在对支撑加载时进行传感器数据采集，对影响支撑轴力的因素进行分析，同时可以利用该装置比对不同类型仪器的性能。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种支撑轴力校核的实验装置，其特征在于：所述实验装置由轴力计、支撑轴模型、加载装置、反力板、传感器组成，所述支撑轴模型的一端固定连接所述轴力计，另一端固定连接所述加载装置，所述轴力计与所述加载装置的两端外侧分别各固定设置有一反力板，且两反力板之间通过钢筋连接成一体，所述传感器固定设置于所述钢筋上。

所述加载装置为横向加载装置、竖向加载装置中的一种或两者的组合，所述横向加载装置与所述支撑轴模型的一侧面固定连接，所述竖向加载装置与所述支撑轴模型的顶面固定连接。

所述传感器通过柔性材料绑扎于所述钢筋之上或直接固定于所述两块反力板之间。

所述传感器可焊接固定于钢筋上，即采取传感器置换钢筋的方式设置传感器，具体为将支撑钢筋中截出与传感器等长的一段，采用焊接的方法将传感器固定在钢筋截断处。

所述支撑轴模型为足尺钢管支撑模型、足尺混凝土支撑模型中的一种或两者的组合。

一种上述支撑轴力校核的实验装置的支撑轴力校核方法，其特征在于：所述方法至少包括以下步骤：

(a)  将所述足尺钢管支撑模型、所述足尺混凝土支撑模型固定连接以组合为支撑轴模型，所述足尺钢管支撑模型外侧端面固定连接所述轴力计，所述足尺混凝土支撑模型外侧端面固定连接所述加载装置；将不同钢筋计、混凝土应变计设置在所述钢筋上，并随同所述足尺混凝土支撑模型一起浇筑，实现对所述足尺混凝土支撑模型的轴力测试中不同的传感器分析；在所述足尺钢管支撑模型表面设置表面应变计，实现对钢支撑轴力的传感器进行分析； 

(b)  通过所述加载装置对所述支撑轴模型进行加载过程，将测试到的数据与人为设定的加载值进行对比，并以此对影响支撑轴力的因素进行分析与校核。

步骤(b)中的所述加载过程包括横向加载、竖向加载，所述横向加载以模拟支撑轴模型两侧横向的作用力，所述竖向加载以模拟差异沉降对支撑轴模型上方的作用力。

步骤(b)中的所述加载过程至少包括分级加载、维持荷载。

本发明的优点是：通过多次加载实验，将测试值与实际加载荷载比对分析，并模拟不同受力情况，通过分级加载、维持荷载等多种加载方式，也可以通过增加竖向荷载模拟差异沉降对轴力影响的情况，有效地分析各种因素对测试结果的影响。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是图1的俯视图；

图3是本发明的测试数据图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-3所示，图中标记1-9分别为：反力板1、油压千斤顶2、枕木3、压块4、足尺钢管支撑模型5、钢筋6、反力板7、轴力计8、足尺混凝土支撑模型9。

实施例：本实施例中的实验装置主要由支撑轴模型、加载装置、反力装置、传感器组成，其中加载装置与支撑轴模型连接以人为提供载荷，反力装置用于对支撑轴模型进行限位并且提供反力，传感器用于测量该支撑轴模型的轴力、应变程度等参数以进行分析及校核。