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专利号: 2021222266309
申请人: 金陵科技学院
专利类型:实用新型
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种分布式光纤桩帽顶面土压力测试装置,其特征在于:包括有用于测试所在位置竖向土压力的应力测点传感器,所述应力测点传感器由外而内分别为钢护环(4)、海绵(3)和弹性体(5),所述钢护环(4)两侧分别设置有卡位器(2),分别为A卡位器(21)和B卡位器(22),所述光纤(1)从A卡位器(21)进入穿过海绵(3)设置,绕弹性体(5)侧面一圈后,再次穿过海绵(3),从B卡位器(22)穿出;

所述应力测点传感器分布于桩帽顶面,通过光纤(1)串联众多应力测点传感器,采用串联环绕式进行平面布置。

2.根据权利要求1所述的一种分布式光纤桩帽顶面土压力测试装置,其特征在于:位于应力测点传感器内部的光纤(1),在应力测点传感器不受力的情况下处于拉紧状态,光纤(1)处于不松弛且无虚位的状态,此时:当σv=0时,A、B间光纤(1)长度为LAB,其中σv为竖向应力的大小,

当弹性体(5)受到竖向应力,即:σv>0,光纤(1)产生侧向鼓胀变形后,缠绕在弹性体(5)侧表面的光纤(1)随即被拉长,拉长长度为ΔL,此时,应力测点传感器内部光纤(1)的平均应变值为ε=ΔL/LAB,

竖向应力越大,弹性体(5)侧向鼓胀变形越大,应力测点传感器内被A卡位器(21)、B卡位器(22)限制的光纤(1)被拉长越多,ΔL越大,A卡位器(21)、B卡位器(22)之间光纤(1)的应变值ε越大。

3.根据权利要求1所述的一种分布式光纤桩帽顶面土压力测试装置,其特征在于:还包括有防尘膜(6),所述防尘膜(6)分别设置在应力测点传感器上下表面上用于防止土颗粒、地下水侵入应力测点传感器内部。

4.根据权利要求1所述的一种分布式光纤桩帽顶面土压力测试装置,其特征在于:所述弹性体(5)的弹性模量E比桩帽材料小1~2个量级。

5.根据权利要求1所述的一种分布式光纤桩帽顶面土压力测试装置,其特征在于:所述弹性体(5)具有光滑的侧壁。

6.根据权利要求1所述的一种分布式光纤桩帽顶面土压力测试装置,其特征在于:所述钢护环(4)和海绵(3)分别设置为双层,将光纤(1)夹于中间,所述弹性体(5)设置为单层。

7.根据权利要求1所述的一种分布式光纤桩帽顶面土压力测试装置,其特征在于:所述弹性体(5)为尼龙、聚丙烯、聚乙烯、ABS树脂、环氧树脂,其中的一种。

8.根据权利要求1所述的一种分布式光纤桩帽顶面土压力测试装置,其特征在于:所述应力测点传感器为扁平的圆柱体,所述应力测点传感器的直径为10~30mm,厚度为1‑3mm,宽厚比不小于10。