CN106198194A - 一种增大共振柱测试应变范围的装置 - Google Patents

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董全杨
孙奇
�谷川�
胡秀青
施佳豪
王军
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Abstract

本发明公开了一种增大共振柱测试应变范围的装置，包括底座、透水石和顶帽，所述透水石包括上透水石和下透水石，所述底座与下透水石之间设置有圆柱体，所述圆柱体上设置有多个贯穿圆柱体的通孔，下透水石和底座对应通孔的位置分别设置有光孔和螺纹孔，长杆螺栓依次穿过光孔、通孔并与螺纹孔紧密固定连接，所述圆柱体上设置有多个贯穿圆柱体的透水孔，土样设置在上透水石与下透水石之间，上透水石顶部压有顶帽。该装置能有效增大共振柱仪产生应变的范围，拓展共振仪的研究范围，操作方便，造价低，不改变原有共振柱驱动系统。

Description

一种增大共振柱测试应变范围的装置
一种增大共振柱测试应变范围的装置。
技术领域
本发明涉及室内土力学试验设备，尤其涉及共振柱仪的应用。
背景技术
土体的动模量和阻尼比作为岩土工程问题分析设计的重要参数，不仅在地震场地分析、机械基础设计等土体动力问题分析中具有关键作用，在某些静力变形分析中亦具有重要作用。因此土体动模量和阻尼比的研究一直以来都是岩土工程领域的热点问题。土体的动模量和阻尼比的测定主要有现场原位测试和室内试验两种方法。
而在室内测定土的动力模量和阻尼比的诸方法中，共振柱试验是最常用的一种方法，并且被认为是测定土体剪切模量最为可靠的方法。Stokoe型共振柱由于其具有测量原理明确、可以联合扭剪模块使用等优势，是应用最为广泛的一种共振柱仪，但由于1.其驱动系统可以施加的扭矩有限；2.驱动盘上磁铁在线圈中运动范围有限等原因，其测试应变范围较小，一般认为测试应变最大可至1.5%。这就限制了研究者探索大应变情况下动力特性和扭剪特性。为研究较大应变范围内土体的动力特性参数，研究者们采用动三轴或者动单剪进行土体动模量和阻尼的测试。但由于其与共振柱的测试原理和试样本身难以保证完全相同，因此大大降低了两种试验的对比性。因此，提高Stokoe型共振柱的测试应变范围具有重要的意义。
发明内容
鉴于背景技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种增大共振柱测试应变范围的装置，能有效增大共振柱仪产生应变的范围，拓展共振仪的研究范围，操作方便，造价低，且不改变原有共振柱驱动系统。
本发明是采取如下技术方案来完成的：一种增大共振柱测试应变范围的装置，包括底座、透水石和顶帽，所述透水石包括上透水石和下透水石，所述底座与下透水石之间设置有圆柱体，所述圆柱体上设置有多个贯穿圆柱体的通孔，下透水石和底座对应通孔的位置分别设置有光孔和螺纹孔，长杆螺栓依次穿过光孔、通孔并与螺纹孔紧密固定连接，所述圆柱体上设置有多个贯穿圆柱体的透水孔，土样设置在上透水石与下透水石之间，上透水石顶部压有顶帽。
所述圆柱体顶端和底端均设置有环形密封槽，密封槽内配置有密封圈。
所述圆柱体直径与底座直径相同，圆柱体的高度根据试验需要设置。
在本发明中通过升高试样的底座，以达到减小试样高径比，在不增大驱动系统扭矩、在有限的磁铁运动范围内即可获得大应变的测试，能有效增大共振柱仪产生应变的范围，拓展共振仪的研究范围，操作方便，造价低，且不改变原有共振柱驱动系统。
附图说明
图1为本发明提供的一种增大共振柱测试应变范围的装置的结构示意图；
图2为图1中的一种增大共振柱测试应变范围的装置的圆柱体的剖面结构示意图。
图3为图1中的一种增大共振柱测试应变范围的装置的圆柱体的顶端的结构示意图。
具体实施方式
附图表示了本发明的技术方案及其实施例，下面再结合附图进一步描述其实施例的各有关细节。
参照图1、图2、图3所示，本发明提供的一种增大共振柱测试应变范围的装置，包括底座1、透水石和顶帽2，所述透水石包括上透水石3和下透水石4，所述底座1与下透水石4之间设置有圆柱体5，所述圆柱体5上设置有多个贯穿圆柱体的通孔6，下透水石4和对应通孔6的位置设置有光孔7，底座1对应通孔6的位置设置有螺纹孔8，长杆螺栓9依次穿过光孔7、通孔6并与螺纹孔8紧密固定连接，所述圆柱体5上设置有多个贯穿圆柱体的透水孔10，土样11设置在上透水石3与下透水石4之间，上透水石3顶部压有顶帽2，所述圆柱体5顶端和底端均设置有环形密封槽12，密封槽12内配置有密封圈13，密封圈13保证底座1和下透水石4之间的气密性，所述圆柱体5直径与底座1直径相同，圆柱体5的高度根据试验需要设置，在拧紧长杆螺栓9后，即可制样，制样完成后，安装原有共振柱驱动系统，即可进行实验。
本发明采用一个与底座1等直径且有一定高度的圆柱体5来提升底座的高度，以得到更小高径比的试样，不增大驱动系统扭矩、在有限的磁铁运动范围内即可获得大应变的测试，能有效增大共振柱仪产生应变的范围，拓展共振仪的研究范围，操作方便，造价低，且不改变原有共振柱驱动系统。

Claims (3)

1.一种增大共振柱测试应变范围的装置，包括底座、透水石和顶帽，所述透水石包括上透水石和下透水石，其特征是：所述底座与下透水石之间设置有圆柱体，所述圆柱体上设置有多个贯穿圆柱体的通孔，下透水石和底座对应通孔的位置分别设置有光孔和螺纹孔，长杆螺栓依次穿过光孔、通孔并与螺纹孔紧密固定连接，所述圆柱体上设置有多个贯穿圆柱体的透水孔，土样设置在上透水石与下透水石之间，上透水石顶部压有顶帽。
2.根据权利要求1所述的一种增大共振柱测试应变范围的装置，其特征是：所述圆柱体顶端和底端均设置有环形密封槽，密封槽内配置有密封圈。
3.根据权利要求1或2所述的一种增大共振柱测试应变范围的装置，其特征是：所述圆柱体直径与底座直径相同，圆柱体的高度根据试验需要设置。
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