[发明专利]平面一点应力状态检测仪及检测方法

说明书

本发明提供了一种平面一点应力状态检测仪及检测方法，所述检测仪包括基座、压力传感器和与所述压力传感器对应的电缆，所述基座为三棱柱，所述三棱柱的第一侧面、第二侧面和第三侧面均设有放置所述压力传感器的嵌槽，所述嵌槽的中心设有向内延伸的电缆通孔；所述三棱柱的中心设有轴向电缆通孔。本发明结构简单且易于安装，且基座为三棱柱形，便于确定偏转角度，实现材料内部平面上一点应力状态的间接测量。

技术领域

本发明涉及一种地基应力测量仪器，具体涉及一种平面一点应力状态检测仪及检测方法。

背景技术

随着科技的发展和国民生活水平的提高，对地基处理设计和施工提出了越来越高的标准，为了保证地基的质量，国家制定了许多关于建筑地基基础工程的规范，对地基的应力、沉降量、抗压强度等指标做出了要求。

应力测试是了解材料内部及界面承载特性、破坏模式的重要手段，如挡土墙的压力问题、承载地基的应力问题等。实际环境中的受力对象一般是三维对象，而工程应用中常将分析对象进行简化为二维问题，典型的如将薄板简化为平面应力问题，将长洞室、挡土墙、坝体等简化为平面应变问题，具有轴对称特性的地基基础荷载分析问题也可简化为平面应变问题。

目前，尚缺乏针对混凝土、岩土体等散粒材料平面内一点应力的有效测试手段。当前岩土领域的常规应力测试手段有压力传感器、钢筋计和应变片等，常规压力传感器只能测量其承压面法向正应力，而无法测得剪应力；钢筋计只适用于测量钢筋轴力；而异形应变片(应变花)可测量平面上一点的应力状态，但仅限于材料表面。

发明内容

一种平面一点应力状态检测仪，所述检测仪包括1个基座、3个压力传感器和与所述压力传感器对应的电缆，其改进之处在于，所述基座为三棱柱，所述三棱柱的第一侧面、第二侧面和第三侧面均设有放置有所述压力传感器的嵌槽，所述嵌槽的中心设有向内延伸的电缆通孔；

所述三棱柱的中心设有轴向电缆通孔，所述轴向电缆通孔与所述电缆通孔相通。

进一步的，所述三棱柱的第一侧面、第二侧面和第三侧面的嵌槽位于所述三棱柱的同一水平位置上，其中放置的所述压力传感器的感应面向外。

进一步的，所述电缆通孔位于所述三棱柱的同一横截面，且彼此间的夹角为120°。

进一步的，所述电缆设有O形密封圈，其一端与其对应的所述压力传感器相连，另一端通过所述电缆通孔与其余的电缆交汇并引出于所述轴向电缆通孔。

一种所述平面一点应力状态检测仪的检测方法，其改进之处在于，所述检测方法包括：

将所述检测仪垂直放置于被测对象内部，使所述检测仪的第一侧面、第二侧面和第三侧面的法线均位于被测对象内部的测试平面内；

读取所述检测仪第一侧面、第二侧面和第三侧面上的压力传感器的测量值；

根据所述检测仪第一侧面、第二侧面和第三侧面上的压力传感器的测量值计算所述被测对象内部平面一点的应力状态参量。

进一步的，按下式计算平面一点的应力状态参量：