[發明專利]模型試驗應力測試塊體及其制備和使用方法

在審

• 申請號: 201811556671.0
• 申請日: 2018-12-19
• 公開（公告）號: CN109632158A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 婁金福;高富強;李建忠;王曉卿;楊景賀;劉曉敏;雷順;楊磊;陳金宇
• 申請（專利權）人: 天地科技股份有限公司
• 主分類號: G01L1/22
• 分類號: G01L1/22
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君;王文紅

1.一種模型試驗應力測試塊體，其特征在于，包括坯體、防潮涂層、應變片和沙粒層；

所述坯體是采用與模型材料相同的相似材料制成的塊體，在塊體外表面貼有應變片；所述防潮涂層附著在所述塊體外表面、所述塊體和所述應變片之間、以及所述應變片外表面；

在所述防潮涂層的外表面附著所述沙粒層。

2.根據權利要求1所述的模型試驗應力測試塊體，其特征在于，所述應變片通過α氰基丙烯酸乙酯膠黏劑粘貼于所述防潮涂層外表面。

3.根據權利要求1所述的模型試驗應力測試塊體，其特征在于，所述塊體為長方體或者正方體，所述應變片有1～3片，位于塊體的一個面上，所述應變片的長邊與其所在面的一條邊的夾角為0度、90度或45度。

4.根據權利要求3所述的模型試驗應力測試塊體，其特征在于，所述外接導線的外套材料為聚四氟乙烯材料，導線最小標稱截面為0.05mm²。

5.一種模型試驗應力測試塊體的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)用相似材料壓制成為坯體；

2)在坯體上涂刷防潮液，待干燥后貼上應變片；

3)再次涂刷防潮液；在最后一次涂刷的防潮液尚未干燥的時候粘上標準砂顆粒。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述防潮液是以聚乙烯顆粒溶解于有機溶劑中制成；所述有機溶劑為甲苯、乙苯、二甲苯中的一種或多種；優選地，所述聚乙烯顆粒與有機溶劑的質量比為1：(20～50)。

7.根據權利要求5或6所述的制備方法，其特征在于，所述步驟2)為，在坯體上涂刷防潮液，在室溫下干燥1.5～2小時；繼續涂刷和干燥，共涂刷4～6次，然后粘貼應變片。

8.根據權利要求5或6所述的制備方法，其特征在于，所述步驟3)為：在步驟2)制成的塊體上涂刷防潮液，在室溫下干燥1.5～2小時，再涂刷和干燥，共涂刷2～3次，在最后一次涂刷的防潮液尚未干燥時蘸取標準砂顆粒。

9.權利要求1～4任一項所述模型試驗應力測試塊體的使用方法，其特征在于，包括操作：

鋪設相似材料模型過程中，在模型內部的預定位置埋設所述應力測試塊體，導線引出后外露至模型外面；

所述相似材料模型干燥養護完成后，將模型進行分階段式開挖試驗，應力測試塊體實時測試模型不同位置的應力；模型試驗測試過程中，應力測試塊體通過導線外接測試儀器，實時采集、存儲應變片的測試數據，進而獲得塊體在不同試驗階段的形變參數；

試驗結束后進行塊體應力分析時，采用無量綱化處理方法，分別將應力測試塊體在不同開挖階段的應變值與其初始應變值對比，將二者的比值定義為測點處的應變集中系數；根據塊體應變與應力變化的對應關系，確定各塊體所在測點處的應力變化情況，進而得到整個模型體的應力場變化特征。

10.根據權利要求9所述的使用方法，其特征在于，模型試驗結束后，將應力測試塊體回收，在以后的模型試驗中重復使用。