砂土介质振弦式土压力盒标定试验

发布时间：2025-05-15 00:18

　　 由于土压力盒材料与砂土在物理力学性质上的差异,在刚性加载砂标试验中土压力盒受力面易出现拱效应、应力重分布和应力分散等问题,导致刚性加载在很多砂标试验中的适用性较差。针对上述问题,基于缩小加载面积和介质空间的思路设计出新型的砂标试验方法——应力集中砂标法。采用刚性加载试验法和应力集中砂标试验法对3种不同规格的土压力盒进行室内标定试验,将2种试验法获得的标定结果与厂家气标结果进行对比。结果表明:新型试验方法获得的标定曲线离散率均较低,标定结果满足室内试验的精度要求,具备现场应用价值;刚性加载试验标定结果相较气标值偏小,而应力集中砂标法的标定结果相较气标值偏大,表明在质地松软、颗粒孔隙率较大的砂标试验环境中,应力集中砂标法具有更强的适用性。

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

图1 振弦式土压力盒在流体和砂土介质中的受力状态对比

土压力盒制造厂家给出的K值是在流体标定试验得出的结果，如图1(a）所示。理论上标定流体环境为均质体，其内部各处的压力相等，故气标试验的结果更接近真实值。但土压力盒在实际工程中所处的受力环境大多为松散的非均质介质，由于其各处的成分比重、颗粒大小以及力学性质差异较大，当介质上部受到垂....

图2 刚性加载砂标试验

共设计Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ3组试验，分别标定3个规格的土压力盒，在每组试验中对每个规格的土压力盒采用A、B2种标定方法进行2次重复标定试验，试验数据编号分别为ⅠA(1）、ⅠA(2）、ⅠB(1）、ⅠB(2）、ⅡA(1）、ⅡA(2）、ⅡB(1）、ⅡB(2）、ⅢA(1）、ⅢA(2）、ⅢB(1）....

图3 应力集中砂标法试验

在传统刚性加载砂标试验中，万能试验机以恒定加载速率通过上层介质对土压力盒进行持续加载，但由于振弦式传感器每次工作前都必须激振，若在激振过程中试验机仍保持加载，则可能造成关键数据的遗漏，最终影响试验数据拟合以及对比分析的效果。因此，根据待测土压力盒气标试验表中记录的压力节点数据（表....

图4 万能试验机加载曲线

详细记录3种规格土压力盒在每组试验中监测到的频率值及其对应时刻的荷载值，并采用最小二乘法对记录和筛选后的砂标试验结果进行线性拟合，拟合后获得土压力盒所受荷载随频率变化的标定曲线函数，编号Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的函数图像分别如图5(a）、5(b）和5(c）所示，标定试验数据如表5所示。2.1....

本文编号：4045955