本发明专利技术公开了一种模型试验中土工格栅应变量测装置及量测方法，该量测装置包括基座、支架、不锈钢弦、位移计以及量测系统；支架固定设置在基座上；位移计活动设置在支架上并与量测系统相连；待测试土工格栅上设置有一个或多个测点，每个测点均通过不锈钢弦与位移计相连。本发明专利技术结构简单，安装、拆卸方便，可重复使用，简化了土工格栅应变量测过程，特别适用于土工格栅发生较大应变的情形，满足土工格栅上测点较多且沿量测方向有重叠时的应变量测需求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于岩土工程模型试验方法领域，涉及。
技术介绍
土工格栅是一种具有独特网孔结构的土工合成材料，具有抗拉强度高、耐腐蚀老化、较好的柔性、制作和运输方便等优点。通过格栅表面与土体之间的摩擦作用和网孔对填料颗粒的嵌锁咬合作用，可以有效改善土体的强度和变形特性，从而提高格栅加筋土结构的整体性能和抗变形能力，在软土地基处理、陡坡和路堤的加筋防护、大型支挡结构、桥台及路基路面工程中得到了广泛的应用。由于土工格栅为柔性材料，在荷载作用下会产生较大变形，从而对格栅加筋土结构的性能产生显著影响。通过模型试验对加筋土结构中格栅的变形特性进行研究可较好模拟实际工程情况，且费用较现场足尺试验大为降低，是一种经济有效的研究手段。目前，与现场足尺试验中大量采用柔性位移计进行土工格栅应变量测不同的是，受限于模型试验自身的尺寸，模型试验中土工格栅的应变量测主要采用在格栅肋条上粘贴应变片的方法，但已有的模型试验研究表明采用粘贴应变片的方法量测土工格栅应变主要存在以下问题:(I) 土工格栅的网孔结构与填料颗粒之间的嵌锁咬合作用往往使肋条处于复杂的拉、弯、扭复合受力状态，从而在格栅肋条上粘贴应变片所测得的并非单一的拉伸应变，特别是对于三向土工格栅，受拉时其肋条会产生明显的平面内和平面外挠曲，从而使应变片的量测结果失真；(2)国内常用电阻式应变片的量程只有2%左右，专用大量程应变片的量程也仅能达到10%，而塑料土工格栅的破坏应变一般超过10%，达15%左右，采用应变片无法对土工格栅临近破坏时发生的大应变进行量测；(3)应变片的粘贴过程较为复杂，费时费力，同时应变片属于消耗品，不可重复使用，且在制样及试验过程中易发生损坏，影响试验数据的获取。上述不足制约了粘贴应变片的方法在模型试验中的应用，不利于通过模型试验加深对土工格栅变形特性和变形规律的认识。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提出了一种结构简单，易于加工，安装、拆卸方便，适用于大应变量测，不易损坏，可重复使用，量测结果准确稳定，性能可靠的土工格栅应变量测装置。本专利技术还提供了一种模型试验中土工格栅应变量测方法，该方法操作简便，易于掌握。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案:—种模型试验中土工格栅应变量测装置，其特征在于:所述模型试验中土工格栅应变量测装置包括基座、支架、不锈钢弦、位移计以及量测系统；所述支架固定设置在基座上；所述位移计活动设置在支架上并与量测系统相连；待测试土工格栅上设置有一个或多个测点，每个测点均通过不锈钢弦与位移计相连。作为优选，本专利技术所采用的支架包括立柱、定位螺丝、滑动扣件以及滑槽；所述立柱固定设置在基座上；所述滑槽套装在立柱上并通过设置在滑槽上的定位螺丝固定；所述滑槽的位置可沿立柱进行调节；所述滑槽中嵌有滑动扣件；所述位移计设置在滑动扣件上；所述滑槽是一排或多排；所述滑槽是多排时，多排滑槽并行设置在立柱上。作为优选，本专利技术所采用的基座上预留有螺栓孔，所述基座的底面积不小于200mmX 200mm。作为优选，本专利技术所采用的立柱上设置有刻度，所述立柱的高度不小于600mm。作为优选，本专利技术所采用的量测系统包括静态应变采集仪以及便携式手提电脑；所述位移计通过静态应变采集仪接入便携式手提电脑；所述静态应变采集仪的通道数不少于30个，最小采样时间间隔不大于Is。作为优选，本专利技术所采用的位移计包括百分表以及拉线式位移传感器；所述百分表采用人工读数；所述拉线式位移传感器通过静态应变采集仪接入便携式手提电脑；所述拉线式位移传感器是电阻式传感器；所述拉线式位移传感器的最大量程100?300_，测试精度不低于0.1% FS。作为优选，本专利技术所提供的模型试验中土工格栅应变量测装置还包括设置在立柱上的分线架；所述不锈钢弦通过分线架并被分线架隔开；所述分线架与多排滑槽联合使用。作为优选，本专利技术所采用的分线架包括滑轮、定位螺丝、曲臂以及一根或多根横杆；所述横杆固定设置在曲臂上；所述曲臂的末端设置有定位螺丝；所述曲臂通过定位螺丝设置在立柱上并可沿立柱进行调节；所述滑轮套装在横杆上并可在横杆上自如转动；与测点相连的不锈钢弦被套装在横杆上的滑轮分隔。作为优选，本专利技术所采用的不锈钢弦的表面光滑，所述不锈钢弦直径0.4?0.8mmο—种基于如前所述的模型试验中土工格栅应变量测装置的量测方法，其特征在于:所述方法包括以下步骤:I)确定待测试土工格栅上测点的位置和数量，采用包括但不限于绑扎、穿孔以及扣接的连接方式将不锈钢弦固定在测点上，一个测点对应一根不锈钢弦；2)将连接好不锈钢弦的土工格栅置于模型试验装置中，不锈钢弦的另一端在模型试验装置外与位移计相连，当沿量测方向有不超过4根不锈钢弦在模型试验装置外重叠时，需设置多排滑槽，与分线架联合使用；3)调整基座的位置和拉线长度，使不锈钢弦处于张紧状态，调整滑槽的高度，使不锈钢弦处于水平位置，调整滑动扣件位置，使位移计布置方向与应变量测方向保持一致，然后继续填筑试验模型直至完成；4)开启静态应变采集仪以及便携式手提电脑，设置数据采集频率和绘图显示的输出参数，采用百分表时跳过该步骤直接进行步骤5);5)将位移计初始读数清零或记录初始读数，开始进行模型试验以及位移数据采集；试验结束后，对所采集的位移数据进行处理，计算相应测点之间的位移差A I与初始间距I。之比，即为相应位置土工格栅的平均应变ε，有ε = Δ1/10Χ1ΟΟ%。与现有技术相比，本专利技术具有以下突出优点:本专利技术提供了一种结构简单，易于加工，安装、拆卸方便，不易损坏，可重复使用的模型试验中土工格栅应变量测装置，有效简化了土工格栅应变量测过程，从而提高工作效率，降低试验成本；本专利技术通过不锈钢弦和位移计的联合，将模型试验中土工格栅的应变量测转换成位移量测，特别适用于土工格栅发生较大应变的情形，有效避免了现有常规电阻式应变片量测结果失真、量程不足、不可重复使用和易发生损坏等不足；通过多排滑槽和分线架的联合，突破了单一平面对位移计布设的限制，大大拓展了位移计的布设空间，从而满足测点较多且沿量测方向有重叠时土工格栅应变的量测需求；通过拉线式位移传感器和由静态应变采集仪、便携式手提电脑组成的量测系统的联合，可对位移量测过程进行自动化控制，实现位移数据的自动、连续采集，并可实时查看格栅位移或应变的变化规律；本专利技术所提供的模型试验中土工格栅应变量测装置以及量测方法操作方法简便，易于掌握。【附图说明】图1为本专利技术所提供的土工格栅应变量测装置的结构示意图；图2为本专利技术所采用的滑槽的俯视结构示意图；图3-图5分别为不同土工格栅与不锈钢弦连接的示意图；图6为本专利技术所采用的分线架的俯视结构示意图；图7以及图8分别为本专利技术所采用的分线架的侧视结构示意图；附图中各部件的标记说明如下:1-不锈钢弦；21_单向土工格栅；22_双向土工格栅；23_三向土工格栅；3_测点；4-基座；5_螺栓孔；6_立柱；7_滑槽；8_滑动扣件；9_定位螺丝；10_位移计；11_静态应变采集仪；12_便携式手提电脑；13_滑轮；14_曲臂；15_横杆。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术的较佳实施例做进一步说明。实施例1一种模型试验中土工格栅应变量测装置，如图1?图8所示，包括不锈钢弦1、基座4、支架(由立柱6、滑槽7、滑动本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种模型试验中土工格栅应变量测装置，其特征在于：所述模型试验中土工格栅应变量测装置包括基座、支架、不锈钢弦、位移计以及量测系统；所述支架固定设置在基座上；所述位移计活动设置在支架上并与量测系统相连；待测试土工格栅上设置有一个或多个测点，每个测点均通过不锈钢弦与位移计相连。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郑俊杰，曹文昭，周燕君，江金国，吴文彪，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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