[發明專利]一種土層對管片實際荷載特性的模擬加載系統及加載方法

有效

• 申請號: 201811311375.4
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109540666B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 柳琦;朱宏偉
• 申請（專利權）人: 寧波用躬科技有限公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理有限公司 33226
• 代理人: 何仲

本發明公開了一種土層對管片的實際荷載特性的模擬加載系統及加載方法，特點是包括管片固定裝置、檢測模塊、預先設置有土彈簧特性曲線的比較模塊、控制模塊和加載模塊，管片固定裝置用于對試驗管片進行固定，加載模塊用于受控制模塊的控制對試驗管片上多個受力點施加荷載，檢測模塊用于檢測被施加荷載后的每個受力點處的實際形變量數據并發送至比較模塊，比較模塊用于獲取與每個受力點的實際形變量數據對應的目標作用力數據并發送至控制模塊，控制模塊用于控制加載模塊對每個對應的受力點施加與目標作用力數據大小相同的荷載作用力；優點是能夠真實的模擬出具有所需特定土彈簧加載特性的加載環境，從而對試驗管片安裝過程中試驗管片的性能進行仿真檢測。

技術領域

本發明涉及一種荷載模擬加載系統及加載方法，尤其是一種土層對管片實際荷載特性的模擬加載系統及加載方法。

背景技術

在隧道施工過程中，為了保證管片在施工時的安全性，需要事先對管片的形變特性及荷載特性做檢測試驗，目前，一般采用定荷載的方式對試驗管片進行施壓從而檢測試驗管片在受到定荷載時的整體平均狀態，然而，試驗管片上一個位置處受力時產生形變會對周圍的部位造成影響，并且在實際施工環境中不同位置的土彈簧荷載特性隨施工進展會隨時變化，對試驗管片的壓力也隨之變化，因此，采用定荷載方式檢測出來的試驗管片在實際施工時容易在局部位置發生損壞，其中，土彈簧特性曲線為包含土層對試驗管片上各個作用點的實際作用力數據與對應產生的實際形變量數據之間的對照關系的曲線，一般可由事先測量獲取。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種荷載力度控制精確的土層對管片實際荷載特性的模擬加載系統及加載方法。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種土層對管片的實際荷載特性的模擬加載系統，包括管片固定裝置、檢測模塊、預先設置有土彈簧特性曲線的比較模塊、控制模塊和加載模塊，所述的管片固定裝置用于對試驗管片進行固定，所述的加載模塊用于受所述的控制模塊的控制對試驗管片上多個受力點施加荷載，所述的檢測模塊用于檢測被施加荷載后的每個受力點處的實際形變量數據并將所有受力點的實際形變量數據發送至所述的比較模塊，所述的比較模塊用于將接收到的每個受力點處的實際形變量數據在土彈簧特性曲線上進行查找，得到與每個受力點的實際形變量數據對應的目標作用力數據并將目標作用力數據發送至所述的控制模塊，所述的控制模塊用于根據接收到的目標作用力數據控制所述的加載模塊對每個對應的受力點施加與目標作用力數據大小相同的荷載作用力。

使用以上所述的一種土層對管片實際荷載特性的模擬加載系統的加載方法，包括以下步驟：

（1）將試驗管片固定安裝在管片固定裝置上，由加載模塊以預設的定荷載模式對試驗管片上的各個受力點施加荷載；

（2）由檢測模塊檢測每個受力點處的實際形變量數據，并將所有受力點的實際形變量數據發送至比較模塊；

（3）比較模塊將接收到的每個受力點處的實際形變量數據在土彈簧特性曲線上進行查找，得到與每個受力點的實際形變量數據對應的目標作用力數據，并將目標作用力數據發送至控制模塊；

（4）控制模塊根據接收到的目標作用力數據控制加載模塊對每個對應的受力點施加與目標作用力數據大小相同的荷載作用力；

（5）重復執行步驟（2）~（4），直至由比較模塊得到所有與每個受力點的實際形變量數據對應的目標作用力數據與上一次加載模塊對該受力點施加的荷載作用力相同時，結束重復過程，對試驗管片進行開挖；

（6）在對試驗管片開挖過程中，實時重復執行步驟（2）~（4），直至結束開挖過程。