[发明专利]可实时量测挡土墙平动时有限填土压力及位移变化的装置

权利要求书

1.一种可实时量测挡土墙平动时有限填土压力及位移变化的装置，其特征在于：该装置包括有限填土模型箱系统、挡土墙平动系统和PIV测试系统。

2.根据权利要求1所述的可实时量测挡土墙平动时有限填土压力及位移变化的装置，其特征在于：所述的有限填土模型箱系统包括一个右侧面开敞的透明有机玻璃模型箱（1），用混泥土浇筑的前、后、右三侧开敞的L字形混凝土浇筑块（2），一块与L字形混凝土浇筑块（2）宽度相等的钢板（11）和钢板（11）上贴的第一砂布层（5-1），所述的L字形混凝土浇筑块（2）安装在透明有机玻璃模型箱（1）内，钢板（11）倾斜放置在L字形混凝土浇筑块（2）底板上设置的锯齿凹槽（3）内；挡土墙平动系统具体主要包括与透明有机玻璃模型箱（1）内等宽的挡土墙（4），所述的挡土墙（4）内侧贴有应力传感膜（6）及其第二砂布层（5-2），在第二砂布层（5-2）和第一砂布层（5-1）之间的透明有机玻璃模型箱（1）内填充有土体（12），在挡土墙（4）外侧固定安装有轴力传感器（7），轴力传感器（7）与推进轴（10）相连接，推进轴（10）与SDJ-1型三速电动等应变控制剪切仪（8）相连接，在轴力传感器（7）下方的挡土墙（4）外侧固定安装有位移计（9）；所述的PIV测量系统包括安装在土体（12）外侧的壳体（13），壳体（13）内安装有LED灯（15）、CCD高速相机（14）和图像采集处理器（16）。

3.根据权利要求2所述的可实时量测挡土墙平动时有限填土压力及位移变化的装置，其特征在于：所述的L字形混凝土浇筑块（2）的底板上帖置有第三砂布层（5-3）。

4.根据权利要求2所述的可实时量测挡土墙平动时有限填土压力及位移变化的装置，其特征在于：所述的锯齿凹槽（3）至少为三个。

5.根据权利要求2所述的可实时量测挡土墙平动时有限填土压力及位移变化的装置，其特征在于：所述的LED灯（15）为两个，LED灯（15）设置在透明有机玻璃模型箱（1）前方对称位置，LED灯（15）是额定功率为30W的交直流LED泛光灯。

6.根据权利要求2所述的可实时量测挡土墙平动时有限填土压力及位移变化的装置，其特征在于：所述的应力传感膜（6）等高度间距设置在挡土墙（4）内侧面上，应力传感膜（6）采用多点薄膜压力传感器制成，应力传感膜（6）厚度为0.2mm，直径为10mm，量测范围为0至10kPa，精度为1%。

7.根据权利要求2所述的可实时量测挡土墙平动时有限填土压力及位移变化的装置，其特征在于：所述的位移计（9）的量程为0至10mm，精度为0.01mm。

8.根据权利要求2所述的可实时量测挡土墙平动时有限填土压力及位移变化的装置，其特征在于：所述的轴力传感器（7）的量程为0至5kN，精度为0.001。

9.根据权利要求2所述的可实时量测挡土墙平动时有限填土压力及位移变化的装置，其特征在于：所述的SDJ-1型三速电动等应变控制剪切仪（8）的剪切速度分别为：0.02mm/min、0.8mm/min和2.4mm/min，最大剪切力为5KN。

10.根据权利要求2所述的可实时量测挡土墙平动时有限填土压力及位移变化的装置，其特征在于：所述的CCD高速相机（14）分辨率为1626pixel×1236pixel，像素尺寸为4.4μm×4.4μm，曝光时间为100μs×80ms，采集速率可达200fps，同时提供了Camlink专用接口。