应力应变电测技术(一)——电阻应变片

前言用电阻应变片、电阻应变仪确定构件表面的应变、应力状态的实验分析方法称之为应力应变电测技术。这种实验分析方法的一般过程是将电阻应变片固定在被测构件上,当构件受到外力而发生变形时,电阻应变片的阻值也随之发生变化。用电阻应变仪测量出此电阻的变化,再换算成构件上产生的应变或应力(见图1—1)。     

管状杆件应变片测量误差分析

管状杆件受到剪力和弯矩作用,将产生应力和应变,通常采用应变片测量杆件的应变。应变片粘贴难以避免地将发生偏移和偏转,导致应变测量产生误差。基于应力状态和应力-应变弹性理论的分析,研究了直径为14~20 mm管状杆件不同位置的应力和应变及其误差,并分析了杆件泊松比对应变测量误差的影响。算例分析发现,应变片粘贴偏移不超过4 mm和偏转角度不超过4°导致的应变测量误差通常不超过5%。杆件的泊松比对于应变误差的影响基本可以忽略不计。     

YJ-5型应变仪应变测量值的数字显示和自动记录

一、前言在水利水电科学试验中,尤其是水工结构的脆性材料模型试验中,普遍应用电阻应变片的电测技术来测量材料和结构模型的应变,从而求出应力.电阻应变仪是决定电测精度与速度的主要设备. YJ-5型电阻应变仪具有灵敏度高、稳定性好、容易操作、可外接多台预调平衡箱实行多点测量等优点,长期以来被广泛应用于水利水电科学试验中作为静态应变的测量仪器.但YJ-5型应变仪在测量中要人工调节读数电桥,从刻度盘上读出应变值,因此花费人力多,速度慢,测量结果不能自动记录.     

微型位移计的研制

本文件对室内结构模型试验适用的微型位移计的设计,制作及其应用进行了试验研究.现今研制出的位移计,体小质轻,安装方便,适合模型多点自动量测的要求.同时,由于采用电阻式传感元件,因而与使用最广泛的应变测量手段——电阻应变片在仪器系统上达到通用化.在安康重力坝,龙羊峡拱坝的模型试验实际应用中,效果良好.实践证明,该种位移计可以满足模型试验技术条件的大部份要求,精度0.001毫米,量程1毫米.象电阻应变片应用一样使用方便,可以粘贴在模型的表面;但不同于应变片的是,它可以重复多次使用.     

土工布包裹对粗粒料三轴试验的影响研究

粗粒料三轴试验中,常使用在试样周围包裹土工布的方法防止橡皮膜被刺破。借助中型三轴仪,分别对粗粒料进行包裹土工布与未包裹土工布的常规三轴固结排水剪切试验,研究了土工布对试样强度和变形特性的影响。试验结果表明:对于相同的围压,包裹土工布试样的峰值强度(σ₁-σ₃)_f都比未包裹土工布的要大;低围压下,包裹土工布使试样强度提高很大,但随围压的增加,强度提高的幅值呈幂函数形式减小。对于线性强度指标,包裹土工布试样的黏聚力c是未包裹土工布试样的1.8倍,而内摩擦角φ则减小了1.8°。对于非线性强度指标,包裹土工布试样的φ₀是未包裹土工布试样的1.07倍,Δφ增加了5.5°。在相同围压下,包裹土工布试样的体积应变和侧向应变都比未包裹土工布试样的大;包裹土工布与未包裹土工布试样的体积应变差和侧向应变差受围压变化的影响较小。     

基于柔性测斜装置的滑坡大变形误差识别与修正

近年来随着MEMS技术的兴起,柔性测斜装置应用越来越广泛。介绍了柔性测斜装置安装工艺及其变形计算原理,并据此分析了此类装置在滑坡大变形情况下的误差产生原因,同时也研究了此类误差的识别及其修正方法。研究认为,柔性测斜装置具有显著优于普通测斜仪的大量程、高精度等优势,但同时也因其量程较广,导致在进行大变形观测时,其累积的测量误差不能像传统小变形观测那样被直接忽略。通过对典型底部抽离情况下柔性测斜装置测量原理的解析,确定其误差主要来源于零点偏移及测孔与装置间拉伸不匹配两个方面,给出了此类误差识别及估算正确结果的方法。     

SDY-1型数字多用应变仪

本文介绍了一种新颖的直接测量方式的静态应变仪,其测量结果与传输线路的参数无关,并直接用数字方式显示,可进行公里级的远距离测量,具有二一十进制8—4—2—1代码输出,可与打印机、计算机等相连。它既可与粘贴式(应变片)电阻传感器配用、又可与非粘贴式(卡尔逊)电阻传感器配用。它除了主要用于远距离测量应变外,还可与电阻温度计配合,测读远方的温度和作数字式毫欧计测量导线电阻、开关触点的接触电阻,取代电桥测读小电阻值,不受测量线的长短影响,此外还可当数字式微安计与微伏计等使用。具有性能稳定、精度高和操作方便等优点。     

应力应变电测技术(四)——特殊条件下的应变测量

本讲将讲述在一些特殊条件下测量应力应变必须采取的特殊方法和有关的技术问题。一、高温下的应变测量 (一)高温下应变测量的特点 1.应采用中、高温应变片。一般将用于60～350℃温度范围的应变片称为中温应变片;用于高于350℃以上的称为高温应变片。它们所用的材料、结构形式、采用的粘结剂以及安装工艺等等都不同于常温应变片。     

应力应变电测技术(三)——静态和动态应变测量

第三讲静态和动态应变测量一、静态应变测量静态应变测量是指在恒定载荷或在缓慢变化载荷的作用下,对结构或试件进行应变、应力测量。在常温下静态测量容易实现且精度较高,是应力应变电测技术中最基本和最常用的方法。 (一)应变片在应变仪测量电桥上的各种     

分布式传感光纤测量疏浚土大型充填袋变形

港工建设中采用航道疏浚土作为新型筑堤材料的关键技术研究,对于解决资源短缺和环境制约等问题具有重要意义。由于无法应用传统点式监测技术测量充填袋充填、加载中袋体的受力及变形过程,针对高含泥量疏浚土大型充填袋袋体受力及变形监测等工程实践问题,通过室内标定试验和现场原型试验,开展了传感光纤选型、胶结固定及保护方式、测量精度及误差分析、工程原型应用测试等分布式光纤传感技术应用于高含泥量疏浚土大型充填袋受力及变形测量的可行性研究。试验研究表明,疏浚土大型充填袋袋体受力及变形监测中应选用柔性护套应变传感光纤,以柔性胶固定;选择合适的传感光纤能够使袋体受力及变形的测量精度达到±30με,监测空间分辨率0.1 m,最大应变测量范围30 000με;分布式光纤传感技术是疏浚土大型充填袋袋体受力及变形监测的可靠新型测量方法。     

护岸（坡）工程中柔性结构的应用

河道、海洋护岸建设中使用柔性结构,有助于形成河流、海岸湿地,修复被破坏的生态系统。新型土工模袋在河道治理中不仅能保护护坡,而且还能美化环境、防止水土流失;土工管袋、土工包、土工袋则普遍应用于海洋工程中的防浪堤、污泥固化、脱水等领域,作为工程中的柔性结构,它们可满足工程的环保需求。研究护岸（坡）工程中的柔性结构,为＂十二五＂期间海洋、河流生态工程建设中减少碳依赖提供可资参考的技术和工艺,有利于保护环境、节约资源、节能减排。     

基于ANSYS的软体排动水沉排受力分析

软体排因其排布具有隔离、反滤作用及整体具有一定的柔性可适应凹凸不平的地形,材料使用寿命长、施工方便等特点,被广泛应用于河道的护底及护岸、海岸的护滩、泄水建筑物后部的防冲等。在软体排施工中,为了防止沉排时因受力过大导致排体撕裂、铺排船倾覆等的发生,要严格控制软体排船舷处拉力。对于静水中沉排时软体排船舷处拉力的研究,已基本趋于成熟化,有精确的解析解,但对动水中沉排时软体排拉力多采用试验方法得出经验公式来计算。文章在静水中沉排时软体排受力基础上建立动水中软体排计算有限模型,并通过具体算例得出动水中软体排拉力变化的一些规律。     

淮北大堤护岸软体排与岸坡土界面摩擦 特性试脸研究

结合国家治淮骨干工程建设项目,将复合土工织物软体排护岸技术应用于淮北大堤加固 工程某河段崩岸治理。通过室内试验和现场模拟试验研究,确定软体排排布与沙性淤泥质土界面 之间的摩擦系数,为淮北大堤崩岸治理工程提供可靠的设计参数。同时,为软体排护岸技术的推 广应用积累了经验,为《土工合成材料应用技术规范》( GB 50290-98 )的修订完善提供了成功的工 程实例。     

混凝土双轴弹模-徐变试件垫层效果试验分析

混凝土双轴受压弹模和徐变试验加载应力控制在相应龄期棱柱体强度的30%~40%,相比混凝土抗压强度试验,试件表面轻微不平整和倾斜以及钢承压板与试件承压面的摩阻对混凝土双轴弹模和徐变试验结果的影响更大。为减小混凝土试件承压面轻微不平整和倾斜以及钢压板与混凝土试件间的摩阻对混凝土双轴弹模和徐变试验结果的影响,提出适用于混凝土双轴弹模和徐变试验、能使混凝土试件在弹性变形阶段整体应力应变均匀性好的垫层。通过棱柱体混凝土试件单轴受压时不同材料和组合的垫层对应变偏差率、应变曲线及弹性特征影响的比较,筛选3种组合垫层进行双轴弹模验证试验。结果表明聚四氟乙烯薄膜(PTFE)夹土工布的组合垫层能在双轴受压弹模试验中有效降低试件竖向和横向应变偏差率,使混凝土试件应力分布均匀,2层1.0 mmPTFE夹1.2 mm土工布的组合垫层总体效果最好。     

土工织物拉拔试验研究

从土粒的微观结构入手分析了在砂土与黏土中埋入土工织物后，土工织物抗拔力的作用机理。并在土工织物拉拔试验的基础上，分析了拟摩擦系数与抗拔力的主要影响因素，结果表明，拟摩擦系数随正应力的增大而减小，抗拔力与土工织物拉应变的关系可用幂函数来近似拟合。     

养护材料对混凝土强度、抗裂性与细观结构的影响分析

为了探究干寒、大温差环境下最有利于混凝土发展的养护材料,对养护剂、橡塑板和土工布3种材料养护下混凝土的强度、抗裂性以及细观结构进行了分析,并与自然养护进行了对比。结果表明:相较于自然养护形式,养护剂养护下的混凝土的抗压强度较差,然而抗裂性却较好,从细观角度而言,孔隙率、气泡平均弦长都较大,气泡间距系数较小;橡塑板的养护形式与自然养护相比,抗压强度试验结果更好,而抗裂性却更差,细观结构中的孔隙率、气泡平均弦长都较小,气泡间距系数较大;土工布的养护形式综合了其他2种养护形式的优点,抗压强度虽较自然养护无太大变化,但混凝土抗裂性有较大提升,且表征混凝土气孔结构的孔隙率、气泡平均弦长及和气泡间距系数等参数试验结果较好,这也从侧面说明土工布养护下的混凝土具有良好的耐久性。总之,在干寒、大温差的环境下,4种养护方式中土工布包裹养护的形式更有利于混凝土的发展。     

针刺织物用于粉土反滤的实践

织物用于粉土反滤易发生淤堵，论文阐述了针刺织物成功应用于粉土堤防反滤的经验。按反滤准则及防堵性准则选择织物的规格，并采用梯度比方法进行不同水力坡降下的淤堵试验，试验结果均未发生淤堵。经长达10年的现场应用后取样测试，与试验结果对照也未发生淤堵。实践表明，只要织物选用合适，在较大水力坡降下也不会发生淤堵。     

潮汐河口上超大龙口保护与截流工艺及结构研究与实践

潮汐河口上超大型龙口保护与截流难度极高.围绕软土地基、高流速往复流和便于大型船机作业等特点和要求,结合青草沙大型水库实践,采用一系列研究方法,创新提出了以超强软体排为特征的龙口护底和以钢框笼内抛石为特征的合龙工艺和结构,成功经历了实践的考验.     

长江口袋装砂围堤稳定分析方法探讨

为使土工织物袋装砂围堤的稳定计算简单易行且更加符合实际,针对长江口袋装砂围堤工程,分析了袋装砂围堤土工织物的加筋机理,指出了常规袋装砂围堤稳定分析方法存在的缺陷,从理论上导出了袋装砂围堤拟凝聚力公式。算例表明,利用拟凝聚力进行围堤稳定分析,既充分考虑了土工织物加筋对围堤稳定的有利影响,又修正了极限平衡法不能直接考虑土工织物变形对稳定分析影响的缺陷。对软基袋装砂围堤工程的稳定分析具有一定的指导意义。 