[实用新型]一种测量单桩水平承载力的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及岩土工程技术领域，更具体地说，涉及一种测量单桩水平承载力的装置。

背景技术

建筑工程中的桩基础在风荷载、地震荷载、机械制动荷载或土压力、水压力等作用下，大多会承受一定的水平荷载。目前对单桩水平承载力的测量多采用原型试验，其测量难度较高，成本较大，精确程度难以保障。

模型试验与原型试验相比具有优势，比如研究桩基础的一般性规律的试验研究，需要进行不同条件下的多项试验，模型试验可在有限的人力、物力和时间内，有目的地控制试验条件进行多项试验以满足要求。桩的模型试验是根据桩基的实际工作状态，进行全面合理的构造，建立与原型具有相似性规律的模型，借助科学仪器和设备，人为地控制试验条件，研究桩基在某一或某些情况时的受力变形特性的试验。它在桩基工程技术的研究应用、设计以及施工阶段都占有重要的地位，它不但为桩基础的理论研究提供试验数据和试验论证，而且为工程设计提供依据而指导工程实践。现有的模型试验装置过于简单，无法实现精确加载，测量结果存在较大的误差。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种测量精度高、操作便利、经济性好的单桩水平承载力测量装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种测量单桩水平承载力的装置，包括模型桩、反力装置、千斤顶、球形铰座、基准桩、基准梁、电阻应变片、端子、大量程百分表、程控静态应变仪、荷载传感器、数值测力仪和数值处理电脑；

两个所述大量程百分表固定在基准梁上并对称置于模型桩的外侧；所述电阻应变片对称地设置在模型桩内侧，同一高度内设置两片电阻应变片，且两片电阻应变片的设置方向通过桩身轴线；所述电阻应变片通过端子和导线与所述程控静态应变仪连接，所述程控静态应变仪连接数值处理电脑；

在模型桩与反力装置之间依次设置所述球形铰座、千斤顶及荷载传感器；所述模型桩与球形铰座的接触面设有定位装置，所述定位装置与同一高度的两片电阻应变片共面；所述球形铰座、千斤顶、荷载传感器均在一条直线上，且共同通过模型桩桩身轴线；所述荷载传感器和数值测力仪相连，所述千斤顶施加的水平力通过模型桩的轴线。

上述方案中，所述定位装置包括设置在模型桩上的凹槽和设置在所述球形铰座上的凸起部，所述凸起部插入凹槽内。

上述方案中，所述反力装置包括荷载板和若干根刚性短桩，所述荷载板竖直放置，荷载板的内侧紧贴荷载传感器，荷载板的外侧紧靠若干根等间距埋设的刚性短桩。

上述方案中，所述模型桩由两个半圆柱形的无缝钢管拼接而成，所述模型桩上设有导线引出孔和螺栓孔，所述模型桩的底部设有钢片。

实施本实用新型的测量单桩水平承载力的装置，具有以下有益效果：

1、本实用新型测量装置可实现对桩身荷载的精确分级加载以及桩身应变的精确测量，利用程控静态应变仪、荷载传感器、数值测力仪等装置，得出模型桩的桩身应变等一系列参数，最后测量出单桩水平承载力。本实用新型单桩水平承载力测量装置很好地解决了传统测量装置无法细微加载的问题，加载更加精确，有利于增强试验效果和提高测量数据的准确性。

2、电阻应变片置于模型桩内部，电阻应变片的存活率和使用寿命远高于传统测量装置。

3、通过定位装置可以实现模型桩和固定球形铰座之间的定位，从而避免球形铰座在加载过程中产生滑移、错动；还可以精确定位球形铰座安放的位置以及千斤顶的加载方向，从而避免千斤顶的加载方向与应变片的布置方向不一致、有一定角度的误差而造成桩身应变测量不准确的情况发生。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是测量单桩水平承载力的装置的主视图；

图2是测量单桩水平承载力的装置的俯视图；

图3是模型桩的正视图；

图4是模型桩的侧视图；

图5是模型桩桩身外侧凹槽的示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1至图5所示，本实用新型的测量单桩水平承载力的装置，包括大量程百分表1、球形铰座2、千斤顶3、荷载传感器4、数值测力仪5、荷载板6、刚性短桩7、电阻应变片8、端子9、模型桩10、导线11、程控静态应变仪12、数值处理电脑13、基准桩14、基准梁15、导线引出孔16、螺栓孔17、钢片18、圆形凹槽19。