CN205537573U - 振动台模型实验中土体内部相对位移测量用拉线传感装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种振动台模型实验中土体内部相对位移测量用拉线传感装置，包括拉线位移计、隔离套管、拉线和基板，基板安装于振动台模型箱内土体中的预设测量点，拉线的一端与基板固定连接，隔离套管套装于拉线外且不与拉线接触，隔离套管的轴心线与拉线平行，隔离套管的内端与基板之间密封以防止土体落入隔离套管内，拉线的另一端与拉线位移计连接且拉线处于张紧状态。本实用新型利用基板与预设土体位置处土壤的接触整体性，能反应该处土体在地震波作用过程中的相对位移响应，在地震波作用时，拉线位移计能有效测出预设点处的相对位移响应时程曲线，从而获得土体内部测量位置的相对位移的精确数据。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于土工振动台模型实验中土体内部相对位移测量的装置，尤其涉及一种振动台模型实验中土体内部相对位移测量用拉线传感装置。
背景技术
土工振动台模型试验是核电站、水电厂、机场场地的地震稳定性安全评价和可靠度分析中的一种重要试验。在大型振动台模型试验中，土体内部相对位移是分析评价场地稳定性的重要因素，特别是对于分层土体，土体内部相对位移十分重要，其对场地稳定性评价具有重要意义。
在现有测量手段中，主要局限于静力状态下位移测量，在地震波作用下土体内部相对位移主要是通过在土体内部布置加速度传感器，测得土体内部加速度时程，通过数学积分等手段得到位移时程，以此判断土体内部运动状态。这种传统测量装置和方式存在测量精度差、方式单一等缺点，不能有效满足振动台模型试验中土体内部相对位移测量的要求，降低了振动台模型试验质量。
实用新型内容
本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种测量精度高、使用方便的振动台模型实验中土体内部相对位移测量用拉线传感装置。
本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：
一种振动台模型实验中土体内部相对位移测量用拉线传感装置，包括拉线位移计、隔离套管、拉线和基板，所述基板安装于振动台模型箱内土体中的预设测量点，所述拉线的一端与所述基板固定连接，所述隔离套管套装于所述拉线外且不与所述拉线接触，所述隔离套管的轴心线与所述拉线平行，所述隔离套管的内端与所述基板之间密封以防止土体落入所述隔离套管内，所述拉线的另一端与所述拉线位移计连接且所述拉线处于张紧状态。
作为优选，设所述隔离套管的内端与所述振动台模型箱内土体边缘的距离为L，所述隔离套管的总长度为1.1L。
具体地，所述基板的中部安装有铁钉，所述铁钉的尖端穿过所述基板与所述拉线连接，所述隔离套管的内端与所述基板之间留有1-2mm间隙，所述隔离套管的内端与所述铁钉和所述基板之间的间隙中填充有用于密封的防漏海绵。
作为优选，所述隔离套管为不锈钢管或铝管，其直径为3mm-5mm；所述拉线为钢丝绳；所述基板为厚度1-3cm的圆形或方形扁木板；所述拉线位移计安装于所述振动台模型箱上。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型利用基板与预设土体位置处土壤的接触整体性，能反应该处土体在地震波作用过程中的相对位移响应，该处响应值通过与拉线连接的拉线位移计测出，小尺寸的隔离套管能有效避免预设点外围土体对于测量精度的影响，同时，基板与隔离套管接触位置的防漏海绵也能有效避免隔离套管接触处对基板位移的影响，在地震波作用时，拉线位移计能有效测出预设点处的相对位移响应时程曲线；本装置在振动台模型堆砌中安装方便，传输过程及安放对于测量影响小，精度很高，能有效反应土体内部某点的相对位移响应，同时价格低廉、使用方便，对场地稳定性评价具有重要意义。
附图说明
图1是本实用新型所述振动台模型实验中土体内部相对位移测量用拉线传感装置应用时结构示意图；
图2是图1中“A”的放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
如图1和图2所示，本实用新型所述振动台模型实验中土体内部相对位移测量用拉线传感装置，包括拉线位移计5、隔离套管3、拉线4、基板1、铁钉2和防漏海绵6，基板1安装于振动台模型箱内土体(图中未标记)中的预设测量点，基板1的中部安装有铁钉2，0.5cm长的铁钉2的尖端穿过基板1与拉线4的一端连接，铁钉2的尖端穿入隔离套管3内，隔离套管3套装于拉线4外且不与拉线4接触，隔离套管3的轴心线与拉线4平行，隔离套管3的内端与基板1之间留有1-2mm间隙，隔离套管3的内端与铁钉2和基板1之间的间隙中填充有用于密封的防漏海绵6，以防止细碎土体落入隔离套管3内，拉线4的另一端与拉线位移计5连接且拉线4处于张紧状态；设隔离套管3的内端与振动台模型箱内土体边缘的距离为L，则隔离套管3的总长度为1.1L，即隔离套管3的外端与振动台模型箱内土体边缘的距离为0.1L；拉线4的长度依据拉线位移计5与铁钉2的尖端之间的距离确定。作为优选，隔离套管3为抗弯强度、抗压强度较高的不锈钢管或铝管，其直径为3mm-5mm，在保证隔离套管3不被土体压至变形基础上，小尺寸减小了其对土体环境结构的影响；拉线4为强度高、蠕变小的普通钢丝绳；基板1为厚度1-3cm的圆形或方形扁木板；拉线位移计5安装于振动台模型箱上。
图1中示出了两组本拉线传感装置，其结构和工作原理相同，只是因预设测量点的不同而改变了各部件相对于振动台模型箱的位置。在地震波作用时，拉线位移计5能有效测出预设测量点处的相对位移响应时程曲线，通过与拉线位移计5连接的其它常规测量设备可以获得土体内部测量位置的相对位移的精确数据。
上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。
Claims (4)
1.一种振动台模型实验中土体内部相对位移测量用拉线传感装置，其特征在于：包括拉线位移计、隔离套管、拉线和基板，所述基板安装于振动台模型箱内土体中的预设测量点，所述拉线的一端与所述基板固定连接，所述隔离套管套装于所述拉线外且不与所述拉线接触，所述隔离套管的轴心线与所述拉线平行，所述隔离套管的内端与所述基板之间密封以防止土体落入所述隔离套管内，所述拉线的另一端与所述拉线位移计连接且所述拉线处于张紧状态。
2.根据权利要求1所述的振动台模型实验中土体内部相对位移测量用拉线传感装置，其特征在于：设所述隔离套管的内端与所述振动台模型箱内土体边缘的距离为L，所述隔离套管的总长度为1.1L。
3.根据权利要求1所述的振动台模型实验中土体内部相对位移测量用拉线传感装置，其特征在于：所述基板的中部安装有铁钉，所述铁钉的尖端穿过所述基板与所述拉线连接，所述隔离套管的内端与所述基板之间留有1-2mm间隙，所述隔离套管的内端与所述铁钉和所述基板之间的间隙中填充有用于密封的防漏海绵。
4.根据权利要求1、2或3所述的振动台模型实验中土体内部相对位移测量用拉线传感装置，其特征在于：所述隔离套管为不锈钢管或铝管，其直径为3mm-5mm；所述拉线为钢丝绳；所述基板为厚度1-3cm的圆形或方形扁木板；所述拉线位移计安装于所述振动台模型箱上。
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