[發(fā)明專利]壓力分散型錨桿錨固機(jī)理可視化模型試驗裝置及試驗方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810309931.8
• 申請日: 2018-04-08
• 公開（公告）號: CN108301447A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張思峰;高志民;王憲文;管昕昉;章傳濤;鄭海濱;齊輝;榮軍;劉希峰;高洪坤;劉景寶
• 申請（專利權(quán)）人: 山東建筑大學(xué);泰安市公路局工程一處
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00;E02D5/74
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 苗峻;張平平

1.壓力分散型錨桿錨固機(jī)理可視化模型試驗裝置，其特征在于：包括模型箱、加載裝置、標(biāo)準(zhǔn)砂、用于夯實標(biāo)準(zhǔn)砂的手動夯擊器、壓力分散型錨桿以及設(shè)置于模型箱外的數(shù)碼相機(jī)；所述的模型箱為頂端開口的透明玻璃箱體，所述標(biāo)準(zhǔn)砂及壓力分散型錨桿置于模型箱內(nèi)且壓力分散型錨桿的桿體緊貼玻璃箱體的正面箱壁，壓力分散型錨桿的桿體頂端設(shè)置有百分表；所述的加載裝置包括加載裝置反力架、杠桿支架、加載杠桿、砝碼以及加載裝置連接線，杠桿支架下端連接加載裝置反力架，上端鉸接連接加載杠桿；加載杠桿一端掛有砝碼，另一端經(jīng)加載裝置連接線通過設(shè)置于壓力分散型錨桿上方的定滑輪接至壓力分散型錨桿的桿體上端的孔洞。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力分散型錨桿錨固機(jī)理可視化模型試驗裝置，其特征在于：所述的模型箱頂端設(shè)有鐵架，鐵架上設(shè)有用于連接百分表的萬向型磁力表座，百分表的表頭壓在錨桿桿體的上端面。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力分散型錨桿錨固機(jī)理可視化模型試驗裝置，其特征在于：所述模型箱為頂端開口、底面和四個側(cè)面由五塊透明的有機(jī)玻璃拼接而成的長方體結(jié)構(gòu)，且有機(jī)玻璃的連接處用防水膠進(jìn)行密封。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力分散型錨桿錨固機(jī)理可視化模型試驗裝置，其特征在于：所述的標(biāo)準(zhǔn)砂采用福建平潭標(biāo)準(zhǔn)砂。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力分散型錨桿錨固機(jī)理可視化模型試驗裝置，其特征在于：所述的加載裝置連接線采用直徑2.5mm的包塑鋼絲繩。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力分散型錨桿錨固機(jī)理可視化模型試驗裝置，其特征在于：所述加載裝置反力架與杠桿支架的連接處設(shè)有一水平支撐桿，支撐桿末端、正對壓力分散型錨桿上方設(shè)置定滑輪。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力分散型錨桿錨固機(jī)理可視化模型試驗裝置進(jìn)行試驗的方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一、準(zhǔn)備試驗材料和器材

準(zhǔn)備模型箱、加載裝置、標(biāo)準(zhǔn)砂、手動夯擊器、壓力分散型錨桿、百分表以及數(shù)碼相機(jī)；

步驟二、建造壓力分散型錨桿錨固機(jī)理分析模型

模擬松砂環(huán)境時，將標(biāo)準(zhǔn)砂倒入模型箱中，直至模型箱內(nèi)填土達(dá)到設(shè)計墊層高度，整平土體，安置壓力分散型錨桿，使壓力分散型錨桿和模型箱正面的玻璃緊密接觸；再次向模型箱內(nèi)填入標(biāo)準(zhǔn)砂至設(shè)計高度，整平土體；

模擬密砂環(huán)境時，將標(biāo)準(zhǔn)砂倒入模型箱中，直至模型箱內(nèi)填土達(dá)到設(shè)計墊層高度，整平土體，安置壓力分散型錨桿，使壓力分散型錨桿和模型箱正面的玻璃緊密接觸；再次向模型箱內(nèi)填入標(biāo)準(zhǔn)砂至設(shè)計高度，采用夯錘重2.5kg的手動夯擊器，落距5cm，夯擊兩遍，整平土體；

步驟三、安裝并調(diào)試試驗設(shè)備

將模型箱移至加載杠桿一端正下方；將加載杠桿一端的加載裝置連接線通過定滑輪接至壓力分散型錨桿上端的孔洞；在模型箱的正視面架設(shè)數(shù)碼相機(jī)，調(diào)整相機(jī)的位置及參數(shù)，使其焦平面與模型箱正面平行且能拍攝到清晰的標(biāo)準(zhǔn)砂圖像；將百分表的表頭壓在壓力分散型錨桿的頂端面；

步驟四、開始試驗

通過施加砝碼，對壓力分散型錨桿進(jìn)行分級加載，用數(shù)碼相機(jī)分別拍攝試驗過程中各級荷載下箱側(cè)標(biāo)準(zhǔn)砂的圖像，加載直至壓力分散型錨桿周圍土體破壞；

步驟五、試驗結(jié)果分析

試驗加載結(jié)束后，通過圖像處理軟件對試驗過程中數(shù)碼相機(jī)所拍攝的圖像進(jìn)行分析，得到不同荷載下的樁周土的位移場和剪應(yīng)變場；通過百分表得到桿體的荷載-位移曲線。