土压传感器适用于土木工程室内模型试验工作中测量模型结构的动态接触压力和路基的动态应力,离心模型试验、挡土墙模型试验,测量软土、沙土和填土中埋设点土体的压力变化。在测试领域,用于爆炸冲击波,对建筑物、防御工事等构件的影响。
土压力是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧向压力。
挡土墙是防止土体坍塌的构筑物,在房屋建筑、水利工程、铁路工程以及桥梁中得到广泛应用,由于土压力是挡土墙的主要外荷载。因此,设计挡土墙时先要确定土压力的性质、大小、方向和作用点。
挡土墙土压力的大小及其分布规律受到墙体可能的移动方向、墙后填土的种类、填土面的形式、墙的截面刚度和地基的变形等一系列因素的影响。根据墙的位移情况和墙后土体所处的应力状态,土压力可分为以下三种:
(1)静止土压力:当挡土墙静止不动,土体处于弹性平衡状态时,土对墙的压力称为静止土压力E0 。
(2)主动土压力:当挡土墙向离开土体方向偏移至土体达到限平衡状态时,作用在墙上的土压力称为主动土压力,一般用Ea表示。
(3)被动土压力:当挡土墙向土体方向偏移至土体达到限平衡状态时,作用在挡土墙上的土压力称为被动土压力,用Ep表示。
土压力盒即土压力传感器。用来测量土石坝、防洪堤、护岸、挡土墙、隧道、、公路、铁路防渗墙结构等建筑基础与土体的应力。压阻式传感器是根据半导体材料的压阻效应在半导体材料上的基片上即硅片上经扩散电阻而制成的敏感器件。
埋设界面式土压力盒时应特别注意:水泥沙浆不能包裹住土压力盒的受力感应板。土压力盒的受压面要与土体充分接触,四周缝隙用水泥沙浆填充捣实后再浇筑其上的混凝土。
埋设安装位后的土压力盒初测值应大于埋设前自由状态读数,即位后的土压力传感器埋设完成后承压膜应在受压状态下。土压力盒安装位后应及时测量仪器初值,根据仪器编号和设计编号作好记录并存档。
土压传感器安装步骤
1.先选定测试点与测力方向,将土压力传感器埋设于土压力变化的部位即压力曲线变化处,用于监测界面土压力;
2.使土压力盒受力面(光面)与受力方向垂直安装好,土压力盒水平埋设间距原则上为盒体间距的3倍以上(≥0.6mm),土压力盒的受压面须面对欲测量的土体;
3.土压力盒周围应由30cm左右的细砂(里面不能有大颗粒硬物)包裹;
4.将土压力传感器的导线沿结构体引出,采用护套管保护好;
5.将土压力传感器与所配接的仪器连接好,根据与所配接仪器的说明书将相对应变值和压力值进行调零操作;
6.记录结果,保存好记录资料。
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