[实用新型]基于正四面体的节点应变花装置

说明书

本实用新型提供一种基于正四面体的节点应变花装置，包括节点应变花基座、应变片、导线，装置的六条圆柱形应变片固定杆从球型节点O处出发，沿规定角度向外散射形成节点应变花基座；每个圆柱形应变片固定杆均有一个前后贯通的孔道，且孔道在节点处汇聚成一个出口；六个应变片分别用防水胶粘贴于应变片固定杆的孔道内侧壁上；六个应变片的数据导线可经应变片固定杆内孔道至节点出口处穿出，将汇总穿出的导线与数据采集仪相连接。本实用新型的有益效果是：由多节点变为单节点，受力变形时，单个固定杆测试单元受邻近单元影响发生的扰动更小，测试精度得到提高。

技术领域

本实用新型属于岩土工程应变测试领域，特别涉及一种基于正四面体的节点应变花装置，可用于测试常规土或冻土内的应变。

背景技术

材料的应变状态通常取决于材料的力学属性和受力状态。在建筑和构筑物的实时监测中，需要根据控制断面的变形和应变及结构的动态特性等参数，对结构的安全可靠性进行评估与检查，以便及时发现工程中的问题，采取相应技术措施，保障建筑物安全可靠和长久耐用。因此，对应变的实时监测是一项十分重要的工作。

专利号201410740140.2是一种用于材料内部三维应变状态的测试装置，该装置以正四面体为基座，在基座的各个应变片固定杆上分别粘贴两个应变片。测试时，根据连接应变片的应变采集仪的读数和测试基座与待测土体之间的空间关系来计算待测土体内的三维应力状态。该测试装置实现了对三维应变状态的测试。后期也有其他的测试三维应变他状态的装置，但在实践中发现以下问题：①没有明确测试装置基座的材料，或者采用的材料与土体的力学性能并不相符。②粘贴好的应变片暴露于外界，虽有防水胶，但仍然容易受待测土体变形的影响，出现采集仪读数不准甚至应变片短路的情况。③正四面体骨架各个相邻的应变片固定杆之间不互相独立，在一个杆件受压缩时，相邻杆件必会受到影响而产生应变，降低了应变测试的精度。因此，亟需对正四面体基座结构、应变片粘贴位置及其材料进行合理改造，提高三维应变状态测试装置及技术的精度与环境适用性。材料的应变状态通常取决于材料的力学属性和受力状态。在建筑和构筑物的实时监测中，需要根据控制断面的变形和应变及结构的动态特性等参数，对结构的安全可靠性进行评估与检查，以便及时发现工程中的问题，采取相应技术措施，保障建筑物安全可靠和长久耐用。因此，对应变的实时监测是一项十分重要的工作。

专利号201410740140.2是一种用于材料内部三维应变状态的测试装置，该装置以正四面体为基座，在基座的各个应变片固定杆上分别粘贴两个应变片。测试时，根据连接应变片的应变采集仪的读数和测试基座与待测土体之间的空间关系来计算待测土体内的三维应力状态。该测试装置实现了对三维应变状态的测试。后期也有其他的测试三维应变他状态的装置，但在实践中发现以下问题：①没有明确测试装置基座的材料，或者采用的材料与土体的力学性能并不相符。②粘贴好的应变片暴露于外界，虽有防水胶，但仍然容易受待测土体变形的影响，出现采集仪读数不准甚至应变片短路的情况。③正四面体骨架各个相邻的应变片固定杆之间不互相独立，在一个杆件受压缩时，相邻杆件必会受到影响而产生应变，降低了应变测试的精度。因此，亟需对正四面体基座结构、应变片粘贴位置及其材料进行合理改造，提高三维应变状态测试装置及技术的精度与环境适用性。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于正四面体的应变花装置。与已有的应变测试装置相比，该装置以设计为导向，具有结构合理、构造简单、测试准确、受外界影响小等特点，且选择的硅胶硬度与土层受力时的应变状态更加匹配。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于正四面体的节点应变花装置，包括：基座、应变片、数据导线，所述基座包括球型节点O、六条由正四面体的楞形成的圆柱形应变片固定杆，所述六条圆柱形应变片固定杆均为中空的通管且一端与球型节点O交汇贯通，另一端为自由端且以规定角度向外散射；所述六条圆柱形应变片固定杆内侧壁分别固定有应变片，所述应变片连接数据导线且从球型节点O汇集引出与外部数据采集仪相连接。