[实用新型]桩土相互作用拟静力试验的P-Y曲线测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种桩土相互作用拟静力试验的P-Y曲线测量装置，属于桥梁领域。

背景技术

在软基处理过程中，上部浅层地基无法满足建筑物或构筑物的载荷要求，常常使用桩基。在整体式桥台桥梁中，为了满足桥体伸缩变形，也常常使用柔性桩基。因此桩土相互作用的研究越来越受到人们的重视。桩土相互作用问题是材料非线性（混凝土和土体是非线性材料）和接触非线性（桩土接触面有多种不同接触形态）的问题。而以往学者的研究局限于理论分析以及数值模拟，缺乏试验的验证。现场原型试验研究是桩土相互作用问题中最有意义的。但是由于人力、物力、财力以及时间等因素，现场原型试验往往不能实现。为了进一步的了解桩土相互作用的工作机理，进行桩土相互作用的模型试验显得十分必要，为理论分析以及数值模拟的合理性和可靠性提供参考依据。

桩土相互作用的P-Y曲线是指在水平荷载作用下，桩周某点水平反力与该点桩的挠度之间的关系曲线，是一种考虑桩土相互作用非线性效应的弹塑性分析法。该法较好地反映了桩土相互作用的变形特点，从而使其成为计算水平受荷桩的重要方法。

在桩土相互作用拟静力模型试验中，常规的P-Y曲线测量技术原理是通过测量桩身测试截面处的拉应变和压应变得到桩身弯矩，再通过弯矩求得桩身挠度和桩侧土压力。

然而，在桩土相互作用拟静力模型试验中，由这种技术得到的桩侧位移和土反力无法考虑到桩体抗弯刚度弯矩、桩截面形状、桩顶约束边界条件的影响，通过理论求导或积分得到结果，往往与实际结果不符，对工程实际应用造成极大的不便。

对于桩土相互作用拟动力试验、振动台试验等涉及测量桩身位移的试验中，同样存在P—Y曲线与实际结果不符的问题。直接测量桩身挠度可以有效的解决这一问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对以上不足之处，提供了一种桩土相互作用拟静力试验的P-Y曲线测量装置。

本实用新型解决技术问题所采用的方案是，一种桩土相互作用拟静力试验的P-Y曲线测量装置，包括预埋在模型箱内的试验土体中的承载桩身，所述承载桩身各测试截面处连接有垂直于其轴线的光圆钢筋，所述光圆钢筋一端与承载桩身固定连接，另一端贯穿模型箱侧壁后垂直连接有表面平整的玻璃片，所述玻璃片垂直连接有用以测量承载桩身位移的位移计。

进一步的，所述光圆钢筋外套有PVC管组件。

进一步的，所述PVC管组件包括套设在光圆钢筋的PVC管A，所述PVC管A一端与承载桩身垂直连接，另一端与PVC管B一端连接，所述PVC管B贯穿模型箱。

进一步的，所述PVC管A外径略小于PVC管B内径，所述所述PVC管A套设在PVC管B管壁内，所述PVC管A与PVC管B连接部涂抹有用以润滑的黄油润滑剂。

进一步的，所述位移计、光圆钢筋和承载桩身测试截面位于同一水平面。

与现有技术相比，本实用新型有以下有益效果：光圆钢筋内套于PVC管与同一水平面上的位移计连接，能最大程度的排除土体对测量结果的干扰，同时PVC管之间用黄油润滑剂润滑，排除了对桩身位移的影响，光圆钢筋与位移计通过表面平整的玻璃片连接，便于测量，由此技术得到的桩侧位移可以考虑到桩体抗弯刚度弯矩、桩截面形状、桩顶约束边界条件等因素的影响，避免边界取值的困难，更加接近实际情况。

附图说明

下面结合附图对本实用新型专利进一步说明。

图1为本实用新型的结构示意图；

图中：1-试验土体；2-承载桩身；3- PVC管A；4-黄油润滑剂；5-光圆钢筋；6- PVC管B；7-玻璃片；8-位移计。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

如图1所示，一种桩土相互作用拟静力试验的P-Y曲线测量装置，包括预埋在模型箱内的试验土体1中的承载桩身2，所述承载桩身2各测试截面处连接有垂直于其轴线的光圆钢筋5，所述光圆钢筋5一端与承载桩身2固定连接，另一端贯穿模型箱侧壁后垂直连接有表面平整的玻璃片7，所述玻璃片7垂直连接有用以测量承载桩身2位移的位移计8。

在本实施例中，所述的承载桩身2截面和光圆钢筋5端头应先用打磨机打磨，从而提高测量精度。

在本实施例中，为了防止土体运动干扰位移测量，所述光圆钢筋5外套有PVC管组件。

在本实施例中，所述PVC管组件包括套设在光圆钢筋5的PVC管A3，所述PVC管A3一端与承载桩身2垂直连接，另一端与PVC管B6一端连接，所述PVC管B6贯穿模型箱。